Способ выбора условий работы электромагнитного сепаратора, вносящих минимальное изотопное загрязнение из района оптики источника Советский патент 1992 года по МПК B01D59/48 

Изобретение относится к технике разделения- изотопов химических полиизотопных элементов промышленными магнитными сепараторами, к проблеме достоверного определения масштабов изотопного загрязнения за счет эффектов в ионной оптике плазменных промышленных источников.

Целью изобретения является создание способа, позволяющего выбрать условия работы электромагнитного сепаратора, вносящие минимальное изотопное загрязнение из района оптики источника.

Пример. Выбор возможного ряда химических соединений для рабочего продукта источника для сепарации химического элемента на изотопы, например, при сепарации изотопов кадмия: CoYCdS или Cdl2.

Способ осуществляют следующим образом.

Реализуют ионным источником изотопные пучки разделенной изотопной плеяды в режиме с полной компенсацией положительного заряда ионов в пучках. В реальных условиях пучки изотопов достаточно компенсированы, если потенциал пучка составляет 10-12 В.

Варьируют величину давления пара испытуемого рабочего продукта в районе оптики источника через величину давления пара в разрядной камере. Вариацию давления пара в оптике производят в пределах без нарушения компенсации заряда в пучке (потенциал пучка не должен превышать 12

В).

При двух, трех значениях давления рабочего продукта в оптике компенсированными изотопными пучками в карманах приемника накапливают изотопную продукцию.

О

о

со

00

Причем изотопную продукцию накапливают, используя поочередно различные химические формы рабочего продукта (CdS, Cdl) разделяемого химического элемента (Cd).

Изотопно обогащенный материал, накопленный при использовании различных химических форм рабочего продукта, химически извлекают из карманов, очищают, определяют масс-спектрометрически изотопный состав загрязнений и концентрацию обогащения изотопов.

На основе изотопного состава изотопных загрязнений обогащенной продукции определяют относительные коэффициенты обеднения изотопов плеяды и характер распределения относительных коэффициентов загрязнения.

Сопоставляют характеры распределения относительных коэффициентов обедне- ния загрязняющих изотопов в обогащенном продукте, отложенном компенсированными изотопными пучками в карманах приемника в режиме с различными давлениями пара Р оптике и при использовании различ- ных химических форм рабочего продукта.

Сопоставляют величины относительных коэффициентов обеднения для загрязняющих изотопов, расположенных симметрично на шкале масс относительно обогащаемого на расстоянии от него (в единицах масс) AMi ±1, ,ДМ|-+2 а.е., при. этом определяют разность величины коэффициентов обеднения при ДМ| ±1,з также при AMi +2, АМр -2 а.е:, найденные разности суммируют между собой, определяя тем самым масштабы изотопного загрязнения из района оптики и определяют

химическую форму рабочего продукта с минимальными изотопными загрязнениями этой природы.

Конкретные условия примера сведены в таблицу.

Аналогичным образом можно выбрать и другие условия работы магнитного сепаратора. Технико-экономическое преимущество состоит в том, что с помощью предлагаемого способа удается определить роль рабочего продукта и других факторов источника в масштабах загрязнений из района оптики.

Формула изобретения Способ выбора условий работы электромагнитного сепаратора, вносящих минимальное изотопное загрязнение из района оптики источника, заключающийся в том, что создают компенсированные по электрическому заряду изотопные пучки с потенци- алом, не превышающим 12 В, накапливают изотопные продукты в карманах изотопного приемника, извлекают из карманов обогащенные продукты и проводят их масс-спек- трометрический анализ, при этом в источнике используют ряд химических форм рабочего вещества, по результатам маес- спектрометрического анализа материала карманов находят степень асимметрии изотопного загрязнения, определяемую как разность сумм относительных коэффициентов загрязнения симметрично рэсположен- ных и равноудаленных по массам относительно рассматриваемого двух соседних изотопов, а условия работы выбирают по минимуму асимметрии изотопного загрязнения.

Изобретение относится к разделению изотопов электромагнитным сепаратором и позволяет выбрать условия работы сепаратора, вносящие минимальное изотопное загрязнение из района оптики.источника. Способ состоит в создании компенсированных по электрическому заряду изотопных пучков с потенциалом не более 12 В, накоплении изотопных продуктов в карманах изо- топного приемника, извлечении из карманов обогащенного продукта и его анализа. По результатам масс-спектрометри- ческого аналлза материала карманов находят степень асимметрии изотопного загрязнения как разность сумм относительных коэффициентов загрязнения симметричнорасположенныхи равноудаленных по массам относительно рассматриваемого двух соседних изотопов. Условия работы сепаратора выбирают по минимуму асимметрии изотопного загрязнения. 1 табл.