低温精馏在稳定同位素分离中的应用进展

稳定同位素由于其固有的稳定性和安全性,在核技术应用领域中的优势逐渐突显。发展稳定同位素已成为我国产业转型升级的需要,建立一种可靠的稳定同位素分离方法刻不容缓。概述了目前国内外低温精馏技术分离氢、氧、碳稳定同位素的水平,简要介绍了低温精馏工艺在仿真模拟、原料纯化、监测控制等方面需开展的关键技术研究,展望了我国稳定同位素开发的前景和趋势。

微气相色谱法分析氢氘同位素组分气体

该文建立了聚变堆燃料循环系统中氢氘组分的微气相色谱定量分析方法。采用MnCl_(2)溶液改性的氧化铝色谱柱(4~6 m×0.53 mm)为分离柱,考察了改性液含量、色谱柱长和载气流量对氢氘组分分析的影响,在液氮低温(77 K)条件下实现了H_(2)、HD和D_(2)混合物的分离。结果表明,19%MnCl_(2)溶液处理的色谱柱分离氢同位素的效果优于15%MnCl_(2)溶液处理的色谱柱;柱越长,H_(2)和HD的分离效果越好,当色谱柱长度大于5 m时,H_(2)和HD组分可以完全分离,分离度大于1.5;HD和D2的最小理论塔板高度分别为0.013 cm和0.016 cm。He中H_(2)、HD、D23组分氢同位素在0%~10%含量范围内的线性相关系数均不低于0.993,检出限(LOD)分别为600.1、343.8、654.5μL/L。方法的相对标准偏差为0.34%~1.5%。该法是一种快速、准确、实用的氢同位素分析方法,有望用于聚变堆D/T燃料循环系统氢同位素气体的测定。

微气相色谱法快速分析氘中杂质气体

采用INFICON 3000微型气相色谱仪,建立了一种测定聚变堆燃料气氘(D2)中Ar,N2,CH4,CO,CO2气体杂质含量的方法。研究了微气相色谱的柱温、柱头压、进样时间等因素对D2中气体杂质分析的影响。结果表明,通过微色谱分析条件优化,最佳实验条件下,D2中杂质气体均能在76.0 s内全部出峰,各组分气体分离度大于1.5,相对标准偏差小于1.0%,各组分检测限均小于7.0μL/L。该方法能实现对D2中各种杂质组分的快速完全分离和准确定量检测,能满足聚变堆氘氚燃料循环系统对气体杂质快速定量分析的要求。