2015-06-05
1732
1. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
2. Качественная задача по теме «Законы термодинамики».
Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при изохорном нагревании?
3. Текст по разделу «Квантовая физика и элементы астрофизики», содержащий описание использования законов квантовой, атомной или ядерной физики в технике. Задание на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.
Центрифугирование
Разделение изотопов (например, извлечение Li-6, U-235, D) всегда сопряжено со значительными трудностями, так как изотопы, представляющие собой чуть различающиеся по массе вариации одного элемента, химически ведут себя практически одинаково. Но скорость прохождения некоторых реакций отличается в зависимости от изотопа элемента. Но различия поведении изотопов настолько малы, что за одну стадию разделения вещество обогащается на сотые доли процента и повторять процесс разделения приходится огромное число раз.
На производительность подобной каскадной системы влияют две причины: степень обогащения на каждой из ступеней и потери искомого изотопа в отходном потоке. Поясним второй фактор. На каждой из стадий обогащения поток разделяется на две части — обогащенную и обедненную нужным изотопом. Поскольку степень обогащения крайне низка, суммарная масса изотопа в отработанной породе может легко превысить его массу обогащенной части. Для исключения такой потери ценного сырья обеденный поток каждой последующей ступени попадает снова на вход предыдущей. Существует несколько методов разделения изотопов. В любом случае количество произведенного обогащенного материала зависит от желаемой степени обогащения и обеднения выходных потоков. Если исходное вещество имеется в большом количестве и дешево, то производительность каскада можно увеличить за счет отбрасывания вместе с отходами и большого количества неизвлеченного полезного элемента (пример — производство дейтерия из обычной воды). Эффективность различных методов разделения зависит также от свойств исходного вещества. Технология газового центрифугирования впервые была разработана в Германии во время второй мировой войны и в начале 60-х годов получила промышленное применение. Если газообразную смесь изотопов пропускать через высокояростные центрифуги, то при вращении произойдет разделение изотопов по массе: легкие и тяжелые частицы будут вращаться в разных слоях, где их можно будет собрать. Центрифуга одинаково хорошо работает и с легкими и с тяжелыми элементами. Степень разделения пропорциональна квадрату вращения скорости вращения к скорости молекул в газе.
|
|
|
Поэтому желательно, как можно быстрее раскрутить центрифугу. Типичные скорости вращения центрифуг от 250 до 600 м/с. Этот метод имеет уменьшенное энергопотребление, большую легкость в наращивании мощности. В настоящее время газовое центрифугирование — основной метод разделения изотопов.
|
|
|
Ответьте на вопросы к тексту:
1. Где находят применение изотопные технологии?
2. Как используют изотопы в медицине?
3. За счет какого действия происходит разделение изотопов в центрифуге?
4. Какие методы разделения изотопов вы еще знаете?
Преподаватель ________________Пашинина А.И.
УТВЕРЖДАЮ
Директор ЕПЭТ
_____________Р.Ю.Евсеев
