
【化】 isotope enrichment
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
dense; great; strong; thick
collect; collection; gather; volume
【電】 set
同位素濃集(Isotope Enrichment)是指通過物理或化學方法,提高混合物中某種特定同位素豐度的過程。該術語在核能、醫學和科研領域具有重要應用價值,其核心在于分離同位素以獲取更高純度的目标同位素。
同位素濃集基于不同同位素原子質量的微小差異實現分離。例如鈾濃縮(Uranium Enrichment)通過增加鈾-235的豐度(天然鈾中僅占0.7%)以滿足核反應堆或武器的臨界要求。國際原子能機構(IAEA)技術報告指出,氣體擴散法和離心法是工業級鈾濃縮的主流技術,前者利用氣體分子通過多孔膜的速率差異,後者依賴高速旋轉産生的離心力分離同位素。
濃縮鈾燃料(³⁵U豐度3%-5%)是輕水反應堆的核心燃料。世界核協會數據顯示,全球商用核電站每年消耗約4.8萬噸分離功。
濃集穩定同位素如碳-13(¹³C)用于幽門螺杆菌呼氣試驗,其檢測準确率達95%以上(《核醫學雜志》臨床研究)。
重水(D₂O)中的氘濃集可作中子慢化劑,高純矽-28(²⁸Si)則用于量子計算材料開發(美國國家标準與技術研究院案例)。
方法 | 分離原理 | 適用同位素 |
---|---|---|
氣體離心法 | 超高速旋轉産生的離心力差異 | ²³⁵U, ¹⁵N |
激光同位素分離 | 同位素原子能級躍遷頻率差異 | ²³⁵U, ¹⁶⁸Yb |
電磁分離法 | 離子束在磁場中的偏轉差異 | 科研級微量同位素 |
蒸餾法 | 沸點差異(用于氫同位素) | D₂O, T₂O |
權威來源:國際原子能機構《鈾濃縮技術導則》、美國能源部《同位素分離手冊》、Elsevier《Journal of Nuclear Materials》相關研究。因鍊接有效性限制,具體文獻請通過學術數據庫檢索獲取。
同位素濃集是指通過物理或化學方法,提高某一特定同位素在混合物中的相對濃度或豐度的過程。以下是詳細解釋:
同位素濃集的核心在于分離同一元素的不同同位素,使目标同位素濃度顯著提升。例如,天然鈾中鈾-235(U-235)的豐度僅為0.72%,通過濃集可将其提升至3%-5%(核電站燃料)或更高(核武器級)。
同位素濃集強調人為幹預的濃縮過程,而同位素分餾指自然過程中因物理/化學反應導緻的同位素比例變化(如蒸發作用中的氧同位素分餾)。
如需了解具體工藝參數或更多應用案例,可進一步查閱核工程或同位素化學領域的專業文獻。
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