28.06.2016 Views

Тайны разделения изотопов

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Выражение (8.17) выглядит естественным, если иметь в виду<br />

аналогию с эквивалентной электрической цепью (рис.8.2), в<br />

которой величины, обратные соответствующим коэффициентам<br />

диффузии, выступают в роли электрических сопротивлений.<br />

Коэффициент α p называется постоянной бародиффузии в<br />

кнудсеновском потоке и имеет вид<br />

α p =<br />

M1<br />

c<br />

M 2 −<br />

+<br />

M1<br />

M 2<br />

( 1 − c)<br />

. (8.18)<br />

Именно наличием бародиффузии в смеси внутри капилляра и<br />

определяется эффект <strong>разделения</strong>. Для изотопных смесей тяжелых<br />

элементов выражение для диффузионного потока можно<br />

представить в виде<br />

D ⎡dc<br />

∆M<br />

1 dp ⎤<br />

D 1 ⎢<br />

⎥ , (8.19)<br />

1 + bp ⎢⎣<br />

dx 2M<br />

p dx ⎥⎦<br />

K<br />

( J ) = −n<br />

+ c ( 1 − c)<br />

где bp ( D )<br />

K<br />

D 11<br />

= . Для оценки величины bp воспользуемся<br />

формулами (7.26) и (7.37) и определением средней длины<br />

свободного пробега молекул (7.13). Тогда в случае капилляра<br />

имеем<br />

bp ≈ 1. 11 ( r / λ ) . ( 8.20)<br />

Из этого выражения следует, что при r / λ ∼ 1 величина<br />

диффузионного потока через капилляр уменьшается примерно в<br />

два раза. Напомним, что доля вязкого потока составляет при этом<br />

не более 15%.<br />

Заметим теперь, что в соответствии с определениями (7.29) и<br />

(8.4) диффузионный поток можно представить в виде<br />

( ) J − Jc = J ( c′<br />

− c )<br />

J D 1<br />

= 1<br />

. (8.21)<br />

186

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!