电磁同位素分离器英文解释翻译、电磁同位素分离器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 calutron

分词翻译：

电磁的英语翻译：

electromagnetism
【医】 electromagnetism

同位素分离的英语翻译：

【化】 isotope fractionation; isotope separation

器的英语翻译：

implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

专业解析

电磁同位素分离器（Electromagnetic Isotope Separator）是一种利用电磁场对同位素进行质量分离的高精度装置。其核心原理基于带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力差异：不同质量的同位素离子在相同电磁场条件下会因质荷比不同而产生差异化的运动轨迹，从而实现同位素分离。

核心组件与工作流程

1. 离子源：通过电离技术将目标元素转化为带电离子束，例如采用电子轰击或等离子体电离法。
2. 磁场系统：由真空室内的强电磁铁构成，离子束在磁场中按质量数偏转，遵循公式： $$ F = q(v times B) $$ 其中( F )为洛伦兹力，( q )为电荷量，( v )为离子速度，( B )为磁感应强度。
3. 收集器：根据离子偏转半径差异，在预设位置设置接收板捕获特定质量的同位素。

应用领域

• 核科学研究：用于制备高纯度放射性同位素，如铀-235浓缩（参考：美国物理学会《核物理设备综述》）。
• 医学领域：生产医用同位素锝-99m，用于癌症诊断（来源：国际原子能机构技术报告）。
• 工业检测：作为质谱仪的核心模块，用于材料成分分析（引用：《分析化学仪器手册》第3版）。

技术演进

该技术起源于20世纪40年代的Calutron装置（加州大学回旋分离器），后经改进成为现代同位素分离标准设备。当前最高分辨率可达1:10,000质量数差异（数据来源：CERN加速器技术年报）。

网络扩展解释

电磁同位素分离器（Calutron）是一种利用电磁场分离同位素的设备，其核心原理基于不同质量同位素在磁场中的运动轨迹差异。以下从定义、原理、结构及应用等方面进行详细解释：

1.定义与历史背景

电磁同位素分离器最初由欧内斯特·劳伦斯在曼哈顿计划期间研发，基于回旋加速器技术改进而成，主要用于铀同位素（如²³⁵U和²³⁸U）的工业级分离。其英文名“Calutron”源自加州大学（University of California）和回旋加速器（Cyclotron）的组合。

2.工作原理

• 电离与加速：待分离物质在离子源中被电离，形成带电离子束，随后通过高压电场加速。
• 磁场偏转：加速后的离子进入均匀磁场，因洛伦兹力作用发生偏转。根据公式： $$ r = frac{mv}{qB} $$ 其中，( r )为离子轨道半径，( m )为质量，( v )为速度，( q )为电荷量，( B )为磁感应强度。质量不同的同位素因轨道半径不同而分离。
• 收集：分离后的离子束撞击金属板或法拉第杯，通过测量电流强度确定同位素丰度。

3.系统结构

现代电磁同位素分离器通常包含三大子系统：

• 电离与注入子系统：包括进样器、多电荷态离子源和高压台架，用于生成高能离子束。
• 分离子系统：采用电磁磁分析器（含磁极和真空室），通过磁场实现同位素分选。
• 收集子系统：使用靴式法拉第杯或多接收器设计，提高同位素收集效率和纯度。

4.应用与技术进步

• 历史应用：二战期间用于生产原子弹原料²³⁵U（如“小男孩”原子弹）。
• 现代发展：中国原子能科学研究院的EMIS-170装置是当前重要设备，可分离28种元素的131种同位素，尤其在稳定同位素（如Rb、K）生产中具有不可替代性。
• 技术优化：新型系统通过多电荷态离子源、并联磁铁设计等，降低能耗并提升丰度与纯度。

5.局限性

传统设备因体积大、能耗高，逐渐被气体扩散法、离心法替代，但在高纯度特种同位素制备中仍具优势。

如需进一步了解具体技术参数或历史案例，可参考相关专利文献及科研机构公开资料。

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