从工程应用的角度出发,采用经典的热扩散理论公式,设计了一套分离稳定同位素22Ne和20Ne的生产试验装置.讨论了同位素分离系数的计算及其影响因素、分析了影响热扩散柱丰度微分方程的因素--热扩散传递系数,并根据传递系数的计算公式分析了决定热扩散分离效率的各种因素;求出了丰度方程的近似解,从而计算得到热扩散级联的长度及同位素浓缩产品的丰度.此外还探讨了热扩散级联实践操作中温度、压力、流速、理论模型等关键参数的影响,并在此基础上自行设计了用于分离22Ne、20Ne同位素的热扩散级联,级联平衡时间22Ne为2周,20Ne为1周;连续运行6个月以上,产率为240 mL/d 99.9%22Ne及600mL/d 99.9%20Ne.实践证明,该装置富集同位素效果良好,对同位素级联工程设计具有重要的参考价值.
稳定同位素 分离 22Ne 20Ne