RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2023

 / 

Февраль

←  →

Приборы и методы исследований


Диффузионные методы разделения изотопов в плазме

† ,
Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация

Рассматриваются результаты исследований процессов разделения стабильных изотопов в плазме. Основное внимание уделено изучению диффузионных методов разделения. Эффективность процессов обогащения анализировалась на основе единого подхода к расчёту разделительных процессов в слабоионизованной плазме. Обсуждаются различные механизмы разделения: центробежный, диффузионное трение, термодиффузия, изотопный катафорез. Проведено сравнение результатов расчёта и экспериментальных данных. Выполнен обзор предложенных плазменных разделительных устройств. Сопоставлены удельные энергетические затраты различных методов. Отмечается, что плазменные методы разделения ввиду относительно больших энергетических затрат могут быть конкурентоспособными в случае элементов, не имеющих летучих соединений при нормальных условиях, когда невозможно использование современных центробежных каскадов.

Текст: pdf (Полный текст предоставляется по подписке)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2021.10.039094
Ключевые слова: стабильные изотопы, плазма, разделение изотопов, центробежный эффект, ионный ветер, термодиффузия, изотопный катафорез, умножение разделительного эффекта
PACS: 28.60.+s, 52.20.−j, 52.25.Xz (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2021.10.039094
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2023/2/d/
001097218300004
2-s2.0-85182876815
2023PhyU...66..182D
Цитата: Долголенко Д А, Потанин Е П "Диффузионные методы разделения изотопов в плазме" УФН 193 192–205 (2023)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 11 августа 2021, доработана: 5 октября 2021, 26 октября 2021

English citation: Dolgolenko D A, Potanin E P “Diffusive methods of isotope separation in plasma” Phys. Usp. 66 182–194 (2023); DOI: 10.3367/UFNe.2021.10.039094

Список литературы (85) ↓ Похожие статьи (12)

  1. Benedict M, Pigford T H Nuclear Chemical Engineering (New York: McGraw-Hill, 1957); Пер. на русск. яз., Бенедикт М, Пигфорд Т Химическая технология ядерных материалов (M.: Атомиздат, 1960)
  2. Sosnin L J et al Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. A 334 41 (1993)
  3. АО ПО "Электрохимический завод", г. Зеленогорск, Красноярский край, Россия, http://www.ecp.ru
  4. Потанин Е П, Соснин Л Ю, Чельцов А Н Атомная энергия 127 (3) 140 (2019); Potanin E P, Sosnin L Yu, Chel'tsov A N Atom. Energy 127 153 (2019)
  5. Кащеев Н А, Дергачев В А Электромагнитное разделение изотопов и изотопный анализ (М.: Энергоатомиздат, 1989)
  6. Демирханов Р А и др 3-я Всесоюзная конф. по плазменным ускорителям, Минск, 12-14 мая 1976 г. Тезисы докладов (Под ред. А И Морозова) (Минск: Институт физики, 1976) с. 198
  7. Matsumura Y, Abe T Jpn. Appl. Phys. 19 L457 (1980)
  8. Bonnevier B Ark. Fys. 33 255 (1966)
  9. Аскарьян Г А, Намиот В А, Рухадзе А А Письма в ЖТФ 1 820 (1975); Askarian G A, Namiot V A, Rukhadze A A Sov. Tech. Phys. Lett. 1 356 (1975)
  10. Dawson J M et al Phys. Rev. Lett. 37 1547 (1976)
  11. Долголенко Д А, Муромкин Ю А УФН 179 369 (2009); Dolgolenko D A, Muromkin Yu A Phys. Usp. 52 345 (2009)
  12. Потанин Е П Инженерно-физический журн. 39 811 (1980)
  13. Потанин Е П ЖТФ 53 1717 (1983)
  14. Потанин Е П ЖТФ 54 803 (1984)
  15. Жданов В М, Карчевский А И, Потанин Е П Письма в ЖТФ 4 507 (1978)
  16. Потанин Е П Препринт № 4635/12 (М.: ИАЭ им. И.В. Курчатова, 1988)
  17. Потанин Е П ЖТФ 63 (7) 28 (1993); Potanin E P Tech. Phys. 38 546 (1993)
  18. Потанин Е П Разделение изотопов в плазме стационарных дуговых и ВЧ-разрядов (Итоги науки и техники. Физика плазмы) Т. 12 (Под ред. А И Карчевского) (М.: ВИНИТИ, 1991)
  19. Карчевский А И и др 3-я Всесоюзная конф. по плазменным ускорителям, Минск, 12-14 мая 1976 г. Тезисы докладов (Под ред. А И Морозова) (Минск: Институт физики, 1976) с. 201
  20. Карчевский А И и др Физика плазмы 3 409 (1977)
  21. Chapman S, Cowling T G The Mathematical Theory of Non-uniform Gases; an Account of the Kinetic Theory of Viscosity, Thermal Conduction, and Diffusion in Gases (Cambridge: Univ. Press, 1952); Пер. на русск. яз., Чепмен С, Каулинг Т Математическая теория неоднородных газов (М.: ИЛ, 1960)
  22. Розен А М Теория разделения изотопов в колоннах (М.: Атомиздат, 1960)
  23. Николаев Б И и др Атомная энергия 24 485 (1968); Nikolaev B I et al Sov. Atom. Energy 24 604 (1968)
  24. Смирнов Б М УФН 92 75 (1967); Smirnov B M Sov. Phys. Usp. 10 313 (1967)
  25. Радциг А А, Смирнов Б М Теплофизика высоких температур 14 686 (1976); Radtsig A A, Smirnov B M High Temp. Sci. 14 611 (1977)
  26. Карчевский А И, Потанин Е П ЖТФ 48 2097 (1978); Karchevskii A I, Potanin E P Sov. Phys. Tech. Phys. 23 1197 (1978)
  27. Karchevsky A I, Potanin E P J. Phys. Colloq. 7 C7-213 (1979)
  28. Карчевский А И, Потанин Е П ЖТФ 50 433 (1980)
  29. Карчевский А И, Потанин Е П Физика плазмы 7 318 (1981); Karchevskii A I, Potanin E P Sov. J. Plasma Phys. 7 171 (1981)
  30. Горбунова Е Ф и др Письма в ЖТФ 4 7161 (1978)
  31. Карчевский А И, Потанин Е П Физика плазмы 8 1781 (1982); Karchevskii A I, Potanin E P Sov. J. Plasma Phys. 8 553 (1982)
  32. Karchevsky A I, Potanin E P Proc. of the XV Intern. Conf. Phenomena in Ionized Gases, Minsk, USSR, July 14-18, 1981 Vol. 2 p. 1230
  33. Бабичев А П и др Письма в ЖТФ 5 1149 (1979)
  34. Горбунова Е Ф, Карчевский А И, Муромкин Ю А Физика плазмы 12 1087 (1986); Gorbunova E F, Karchevskii A I, Muromkin Yu A Sov. J. Plasma Phys. 12 625 (1986)
  35. Gorbunuva E F et al XVI Intern. Conf. Phenomena in Ionized Gases, Düsseldorf, Fed. Rep. of Germany, 29 August - 2 September (Eds W Botticher, H Wenk, E Schultz-Gulde) (Düsseldorf: Düsseldorf Univ. Inst. Theor. Phys. (1983) p. 492
  36. Ezoubtchenko A et al Plasma Sources Sci. Technol. 7 136 (1998)
  37. Карчевский А И, Потанин Е П Физика плазмы 8 178 (1982); Karchevskiy A I, Potanin E P Sov. J. Plasma Phys. 8 101 (1982)
  38. Думан Е Л и др Физика плазмы 17 216 (1991); Duman E L et al Sov. J. Plasma Phys. 17 127 (1991)
  39. Gorbunuva E F et al. "Isotope separation in the positive column of a direct current discharge" (1983), https://www.researchgate.net/publication/241215872_Isotope_Separation_in_the_Positive_Column_of_a_Direct_Current_Discharge
  40. Bonnevier B Plasma Phys. 13 763 (1971)
  41. James B M, Simpson S W Phys. Lett. A 46 347 (1974)
  42. Cairns J B S Uranium Isotope Separation Intern. Conf., London, 1975 Vol. 9 (London: British Nuclear Energy Society, 1975) p. 1
  43. Белорусов А В и др Письма в ЖТФ 2 664 (1976); Belorusov A V et al Sov. Tech. Phys. Lett. 2 (7) 260 (1976)
  44. Белорусов А В и др Письма в ЖТФ 6 358 (1980)
  45. Коробцев С В и др ДАН СССР 270 876 (1983); Korobtsev S V Sov. Phys. Dokl. 28 504 (1983)
  46. Коробцев С В, Русанов В Д Плазменная центрифуга - плазмо-химический реактор нового типа. Обзор (М.: ЦНИИатоминформ, 1988)
  47. Fetterman A J, Fisch N J Phys. Plasmas 18 094503 (2011)
  48. Белорусов А В, Карчевский А И, Потанин Е П, Устинов А Л ЖТФ 50 450 (1980)
  49. Nathrath N Proc. of the 13th Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases, Berlin, GDR, September 12-17, 1977 (Leipzig: Physical Society of the GDR, 1977) p. 697
  50. Бабарицкий А И и др Физика плазмы 4 842 (1978)
  51. Иванов А А, Лейман В Г Физика плазмы 4 668 (1978)
  52. Иванов А А, Лейман В Г Физика плазмы 9 786 (1983)
  53. Geva M, Krishnan M, Hirshfield J L J. Appl. Phys. 56 1398 (1984)
  54. Ikehata T et al 12th Intern. Conf. on Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to their Applications, September 2-6, 1991, CYRIC, Japan
  55. Del Bosco E, Dallaqua R S, Simpson S W Fifth Workshop on Separation Phenomena in Liquids and Gases, SPLG, Brasil, 22-26 September 1996 p. 26
  56. Курко О В, Михайловский А Б Препринт № 3619/6 (М.: ИАЭ им. И.В. Курчатова, 1982)
  57. Карчевский А И, Потанин Е П, Сазыкин А А Физика плазмы 5 1355 (1979)
  58. Донской К В, Дробышевский Э М, Назаров Е В ЖТФ 33 1328 (1963)
  59. Жданов В М, Карчевский А И, Потанин Е П, Устинов А Л ЖТФ 49 1879 (1979)
  60. Потанин Е П Физика плазмы 9 1322 (1983)
  61. Karchevsky A I, Potanin E P XVII Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases, Budapest, 8-12 July 1985 Vol. 1 p. 20
  62. Карчевский А И и др Физика плазмы 8 306 (1982)
  63. Потанин Е П, Устинов А Л Физика плазмы 10 1040 (1984)
  64. Лесков Л В и др 3-я Всесоюзная конф. по плазменным ускорителям, Минск, 12-14 мая 1976 г. Тезисы докладов (Под ред. А И Морозова) (Минск: Институт физики, 1976) с. 216
  65. Потанин Е П, Карчевский А И, Устинов А Л ЖТФ 48 472 (1978)
  66. Белорусов А В и др Физика плазмы 5 1239 (1979)
  67. Borisevich V, Potanin E, Whichello J V IEEE Trans. Plasma Sci. 48 3472 (2020)
  68. Демирханов Р А и др 3-я Всесоюзная конф. по плазменным ускорителям, Минск, 12-14 мая 1976 г. Тезисы докладов (Под ред. А И Морозова) (Минск: Институт физики, 1976) с. 197
  69. Аверин В Г и др ЖТФ 48 66 (1978)
  70. Borisevich V D, Potanin E P Phys. Scr. 92 075601 (2017)
  71. Borisevich V D, Potanin E P, Whichello J V Phys. Plasmas 25 113503 (2018)
  72. Борисевич В Д, Потанин Е П Письма в ЖТФ 45 (1) 8 (2019); Borisevich V D, Potanin E P Tech. Phys. Lett. 44 1195 (2018)
  73. Борисевич В Д, Потанин Е П ЖТФ 88 791 (2018); Borisevich V D, Potanin E P Tech. Phys. 63 768 (2018)
  74. Borisevich V D, Potanin E P, Whichello J V Sep. Sci. Technol. 55 1829 (2020)
  75. Whichello J V, Borisevich V D, Potanin E P J. Appl. Phys. 130 045106 (2021)
  76. Borisevich V D, Potanin E P, Whichello J V Sep. Sci. Technol. 56 2141 (2021)
  77. Долголенко Д А, Муромкин Ю А УФН 187 1071 (2017); Dolgolenko D A, Muromkin Yu A Phys. Usp. 60 994 (2017)
  78. Litvak A et al Proc. of the 30th European Physical Society Conf. on Controlled Fusion and Plasma Physics, St. Petersburg, Russia, 7-11 July 2003 Vol. 27 (London: ECA, 2003) p. O1.6A
  79. Горшунов Н М, Потанин Е П Атомная энергия 124 164 (2018); Gorshunov N M, Potanin E P Atom. Energy 124 197 (2018)
  80. Горшунов Н М, Потанин Е П ЖТФ 90 482 (2020); Gorshunov N M, Potanin E P Tech. Phys. 65 461 (2020)
  81. Горшунов Н М, Потанин Е П Физика плазмы 46 110 (2020); Gorshunov N M, Potanin E P Plasma Phys. Rep. 46 147 (2020)
  82. Liziakin G D et al J. Phys. D 54 414005 (2021)
  83. Потанин Е П Дисс. ... докт. физ.-мат. наук (М.: Ин-т атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1997)
  84. Баранов В Ю (Ред.) "Электромагнитный и плазменный метод" Изотопы: свойства, получение, применение (М.: ИздАТ, 2000) с. 237, Гл. 6
  85. Кабанов И А Перспективные материалы 10 (Специальный выпуск) 86 (2011)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение