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

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Немного истории<br />

…У нас была распространена точка зрения,<br />

согласно которой возможности метода<br />

центрифугирования стоят значительно<br />

выше возможностей метода диффузии .<br />

И.В.Курчатов<br />

ГЛАВА 10. ЦЕНРОБЕЖНЫЙ МЕТОД<br />

РАЗДЕЛЕНИЯ<br />

Ранее мы уже рассказывали о том, как создавался<br />

промышленный метод <strong>разделения</strong> <strong>изотопов</strong> урана с<br />

использованием высокоскоростных газовых центрифуг. Здесь мы<br />

обратимся к физическим основам центробежного метода. Но<br />

сначала немного истории.<br />

Идея использования силовых полей (гравитационных или<br />

центробежных, возникающих во вращающемся газе) для<br />

<strong>разделения</strong> компонентов смеси была высказана еще Г. Бредигом в<br />

Германии в 1896 году. Вскоре после открытия <strong>изотопов</strong> Астон и<br />

Линдеман в 1919 году. предложили применить ту же идею для<br />

<strong>разделения</strong> <strong>изотопов</strong>. Используя для оценок барометрическую<br />

формулу, описывающую изменение плотности газа с высотой над<br />

поверхностью Земли, они пришли к выводу, что в пробах неона,<br />

взятых на уровне земли и на высоте 30 км изотопный состав будет<br />

существенно различным.<br />

Барометрическая формула является прямым следствием так<br />

называемого распределения Больцмана, которое описывает<br />

равновесное распределение плотности газа в пространстве при<br />

наличии действующего на молекулы газа внешнего силового поля.<br />

Если U − потенциальная энергия молекул в таком поле, то<br />

изменение плотности частиц в пространстве имеет вид<br />

⎡ U<br />

( )<br />

( r)<br />

⎤<br />

n r = n( 0) exp⎢<br />

− ⎥ , (10.1)<br />

⎣ kT ⎦<br />

где ( 0)<br />

n − значение плотности в точке 0<br />

207<br />

r , где ( r 0 ) = 0<br />

U .

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!