Устройство для фотохимического разделения изотопов ртути
Сущность изобретения: устройство выполнено в виде модуля плоской геометрии, состоящего из слоя ламп, окруженного с обеих сторон плоскими реакционными ячейками с плоскопараллельными стенками. Реакционные ячейки снабжены пластинами для равномерного распределения паров ртути в них, а между лампами и ячейками могут располагаться изотопные фильтры прямоугольного сечения с отростками для термостабилизации давления паров ртути внутри них. 3 з. п. ф-лы. 1 ил.
Изобретение относится к промышленности по разделению стабильных изотопов. Преимущественная область использования разделение изотопов ртути фотохимическим методом. Целью изобретения является увеличение производительности устройства, повышение концентрации получаемых изотопов и снижение энергозатрат на единицу продукции. Предлагаемое устройство (см. фиг.1) состоит из слоя ламп 1, с обеих сторон которого расположены сначала два плоских изотопных фильтра прямоугольного сечения, а потом две реакционные ячейки прямоугольного сечения с плоскопараллельными стенками. В ячейках предусмотрены отверстия для входа и выхода реакционной смеси, насыщенной парами ртути. Для поддержания оптимального давления паров ртути в фильтрах предусмотрены отдельные или общие термостабилизированные отростки 4. Для более эффективной работы реакционные ячейки снабжены пластинами 5, которые служат для равномерного распределения паров ртути по объему ячейки. Конструкции пластин могут быть разными. Это может быть ряд параллельных потоку смеси пластин с различным расстоянием между ними. Или ряд поперечных потоку смеси пластин, которые регулируют поток внутри ячейки. Простейшей конструкцией является пластина с отверстиями, расположенная на входе в ячейку. Такой вариант конструкции и изображен на чертеже. Диаметр отверстий и расстояние между ними может быть различным, оптимальные размеры и расположение отверстий выбирается опытным путем. Устройство работает следующим образом. В охлаждаемых электродных изотопных ртутных лампах 1 зажигают разряд, который является источником изотопически-селективного излучения с 
=253,7 нм. Для того, чтобы лампы давали излучение с заданными спектральными характеристиками, они термостатируются с помощью контура водяного охлаждения. Обычно температура охлаждающей воды поддерживается на уровне 15-25оС. Как правило, даже при использовании в лампах изотопа высокой степени чистоты излучение ламп содержит нежелательные изотопные компоненты. Для их фильтрации применяется изотопный фильтр 2. Фильтр заполняется такой изотопной смесью, чтобы в нем поглощались практически полностью нежелательные изотопные компоненты излучения, а требуемая компонента проходила через фильтр с минимальными потерями. При заданной конструкции, т.е. при фиксированном зазоре фильтра, это возможно только при определенном давлении паров ртути в нем, т.е. при определенной температуре его наиболее холодной части. Эта температура и определяется термостабилизированным отростком 4. Отфильтрованное изотопически-селективное излучение попадает в реакционные ячейки, где поглощается парами ртути. Те атомы ртути, которые поглотили излучение, имеют большую вероятность провзаимодействовать с реакционной смесью (обычно это кислород с добавкой бутадиена) и образовать нелетучую окись ртути. Отделяя окись ртути от паров, получают изотопически обогащенный продукт. Все технологические операции, необходимые для этого, в предложенном устройстве такие же, как и в прототипе. Для более эффективного использования излучения от ламп и для снижения энергозатрат на нагрев устройство можно масштабировать так, чтобы реакционные ячейки соседних модулей прилегали вплотную друг к другу. При этом то излучение, которое не поглотилось в ячейке одного модуля, поглотится в ячейке соседнего. Если же оно не поглотится в ячейке соседнего модуля, то все равно оно не пропадет без пользы, а пойдет на дополнительную накачку ламп соседнего модуля. Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить производительность установки, повысить концентрацию получаемых изотопов, снизить энергозатраты на единицу продукции, снизить себестоимость получаемых изотопов.
Формула изобретения
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОХИМИЧЕСКОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ РТУТИ, содержащее ртутную лампу, фильтр излучения и реакционную ячейку, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности процесса разделения, повышения концентрации получаемых изотопов и снижения энергозатрат на единицу продукции, устройство выполнено в виде модуля плоской геометрии, состоящего из слоя ламп, окруженных с обеих сторон реакционными ячейками прямоугольного сечения с плоскопараллельными стенками. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между лампами и реакционными ячейками расположены плоские изотопные фильтры с отростками для термостабилизации давления паров ртути в них. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реакционные ячейки дополнительно снабжены приспособлениями для равномерного распределения паров ртути в них. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство имеет несколько ячеек, которые вплотную прилегают друг к другу.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000
Извещение опубликовано: 20.10.2000
