БРЕСТ |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
БРЕСТ |
6.2.2020, 14:42
Сообщение
#301
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
По нитриду наконец решились посмотреть возможность перехода на обогащённый азот. http://atominfo.ru/newsz01/a0009.htm Пока - в виде аванпроекта, то есть, первых прикидок. Углерод-14 - одна из основных претензий к нитриду. Ну наконец-то! Хотя у меня есть сомнения, что наша |
|
|
6.2.2020, 16:13
Сообщение
#302
|
|
Эксперт Группа: Уровень доступа - 2 Сообщений: 3 885 Регистрация: 9.6.2007 Из: Обнинск-Москва Пользователь №: 89 |
Ну наконец-то! Хотя у меня есть сомнения, что наша Ну, почему бы и нет. В Союзе бор по изотопу бор-10 обогащали, чем азот хуже? -------------------- С уважением
Александр Быков |
|
|
6.2.2020, 16:23
Сообщение
#303
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
|
|
|
6.2.2020, 17:11
Сообщение
#304
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Ну, почему бы и нет. В Союзе бор по изотопу бор-10 обогащали, чем азот хуже? В том то и дело, что могли создавать технологии, оборудование, налаживать производство, сейчас с этим много проблем. А то что концентрация изотопа маленькая - так это компенсируется объёмами производства, в частности, аммиака. |
|
|
6.2.2020, 17:14
Сообщение
#305
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Вот тут - http://www.ibrae.ac.ru/docs/109/2015i04.pdf
описывается производство N15 дистилляцией двуокиси, и стоимость 1кг N15 оценивается в примерно 13000$/кг при объёме 600кг/год. |
|
|
6.2.2020, 17:17
Сообщение
#306
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
В том то и дело, что могли создавать технологии, оборудование, налаживать производство, сейчас с этим много проблем. А то что концентрация изотопа маленькая - так это компенсируется объёмами производства, в частности, аммиака. Если дистиллировать аммиак за счёт сбросного тепла колонн конверсии, синергия будет приличная. Да, там ещё попутно тяжёлый водород можно выбирать - чисто химически равновесие смещено, он в аммиаке оседает. Это уже почти без дополнительной аппаратуры, довеском идёт. |
|
|
6.2.2020, 18:41
Сообщение
#307
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Ну, почему бы и нет. В Союзе бор по изотопу бор-10 обогащали, чем азот хуже? Текущая потребность в боре --- менее 50 кило в год при обогащении на уровне 85-90 %. Технология, на которой обогащали в Тифлисе, была анизольная --- еще послевоенная наработка. Обогащенного азота нужно в тыщи раз больше, но казалось бы это задача под центрифуги и даже проще, чем в случае урана. |
|
|
6.2.2020, 18:56
Сообщение
#308
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Текущая потребность в боре --- менее 50 кило в год при обогащении на уровне 85-90 %. Технология, на которой обогащали в Тифлисе, была анизольная --- еще послевоенная наработка. Обогащенного азота нужно в тыщи раз больше, но казалось бы это задача под центрифуги и даже проще, чем в случае урана. Круче было бы подговорить крупных производителей жидких газов просто вкрячить к себе перегонные колонны и давать побочный продукт. Хотя бы первичного обогащения, чтоб хоть не 0.4% в центрифуги загружать... ...но в Союзе это решалось директивой. А сейчас нужно будет сложно договариваться и платить. |
|
|
6.2.2020, 20:39
Сообщение
#309
|
|
Эксперт Группа: Patrons Сообщений: 1 444 Регистрация: 8.4.2010 Пользователь №: 5 621 |
|
|
|
7.2.2020, 1:29
Сообщение
#310
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
а потом что делать? т.е. есть смесь молекул NH3 где или тяжелый азот, или тяжелый водород Разлагать, ессно и обогащать отдельно. ... С аммиаком есть ещё один прикол, и хотелось его даже запатентовать. Первый квантовый генератор - мазер - был собран на аммиаке и использовал колебательные или вращательные моды молекулы (очень холодной молекулы, потому что hv должно быть где-то около kT, а частоты там порядка ГГц-десятков ГГц). Этот фарш легко прокручивается обратно: если пропускать газообразный аммиак через резонатор с частотой его собственной моды (первый мазер работал на 24ГГц - вполне "техническая", доступная мощным магнетронам частота), можно возбуждать только правильные молекулы, с правильным изотопным составом - колебательные и крутильные моды молекулы сверхчувствительны к массе атомов, поэтому даже особой избирательности не требуется. Сверхпроводниковые резонаторы (серийная технология для ускорителей) делают возможными добротность порядка миллиарда - первых десятков миллиардов. То есть, при малом количестве аммиака в резонаторе (чтобы не портить добротность) видится реальным достичь сильной нелинейности (многократного возбуждения), с прямым выходом на химию - высоковероятный развал молекулы аммиака при первом же столкновении после накачки. А дальше - просто выбор частот и требуемых мод для накачки. Получается такое своеобразное как бы лазерное обогащение: вероятность "взять" правильный изотоп после возбуждения сильно меньше (надёжной селекции нет - ионизации нет, мгновенной химии тоже), но возбуждение очень дёшево, цена кванта настолько мала (единицы-доли мэВ на переход), что в итоге всё выглядит крайне привлекательно. Магнетрон в пересчёте на ватт стОит сильно подешевле хитровыгнутого лазера, подогнанного на особую моду, при том, что на ватт магнетрон и квантов выдаёт в 1000 раз больше. Итоговая многомиллионная разница в цене возбуждения молекулы покрывает любую неэффективность на этапе "ну возбудили, нужно возбуждённую отделять от остального". Ессно, греться в итоге будет всё (и просто за счёт диэлектрических потерь, и допплер жизни не даст), но как ни крути, это качественно иной уровень в сравнении с любыми термодинамическими методами, один проход, два прохода или даже пять - это никак не каскад центрифуг. |
|
|
10.2.2020, 13:27
Сообщение
#311
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 378 Регистрация: 27.4.2011 Пользователь №: 33 271 |
Вот тут - http://www.ibrae.ac.ru/docs/109/2015i04.pdf описывается производство N15 дистилляцией двуокиси, и стоимость 1кг N15 оценивается в примерно 13000$/кг при объёме 600кг/год. Варварство в 21 веке разделять дистилляцией, да ещё и двуокиси. Центрифуги отменили? Единственно положительным может быть использование выбрасываемой низкопотенциальной тепловой энергии производства-хозяина. Слава энергетическим паразитам! |
|
|
10.2.2020, 13:36
Сообщение
#312
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 378 Регистрация: 27.4.2011 Пользователь №: 33 271 |
Разлагать, ессно и обогащать отдельно. ... С аммиаком есть ещё один прикол, и хотелось его даже запатентовать. Первый квантовый генератор - мазер - был собран на аммиаке и использовал колебательные или вращательные моды молекулы (очень холодной молекулы, потому что hv должно быть где-то около kT, а частоты там порядка ГГц-десятков ГГц). Этот фарш легко прокручивается обратно: если пропускать газообразный аммиак через резонатор с частотой его собственной моды (первый мазер работал на 24ГГц - вполне "техническая", доступная мощным магнетронам частота), можно возбуждать только правильные молекулы, с правильным изотопным составом - колебательные и крутильные моды молекулы сверхчувствительны к массе атомов, поэтому даже особой избирательности не требуется. Сверхпроводниковые резонаторы (серийная технология для ускорителей) делают возможными добротность порядка миллиарда - первых десятков миллиардов. То есть, при малом количестве аммиака в резонаторе (чтобы не портить добротность) видится реальным достичь сильной нелинейности (многократного возбуждения), с прямым выходом на химию - высоковероятный развал молекулы аммиака при первом же столкновении после накачки. А дальше - просто выбор частот и требуемых мод для накачки. Получается такое своеобразное как бы лазерное обогащение: вероятность "взять" правильный изотоп после возбуждения сильно меньше (надёжной селекции нет - ионизации нет, мгновенной химии тоже), но возбуждение очень дёшево, цена кванта настолько мала (единицы-доли мэВ на переход), что в итоге всё выглядит крайне привлекательно. Магнетрон в пересчёте на ватт стОит сильно подешевле хитровыгнутого лазера, подогнанного на особую моду, при том, что на ватт магнетрон и квантов выдаёт в 1000 раз больше. Итоговая многомиллионная разница в цене возбуждения молекулы покрывает любую неэффективность на этапе "ну возбудили, нужно возбуждённую отделять от остального". Ессно, греться в итоге будет всё (и просто за счёт диэлектрических потерь, и допплер жизни не даст), но как ни крути, это качественно иной уровень в сравнении с любыми термодинамическими методами, один проход, два прохода или даже пять - это никак не каскад центрифуг. Не пойдёт. Совсем. Слишком малая энергия кванта. Необходимо до химических энергий тысячи квантов поглотить одной молекулой. Или вы знаете другой способ отделить возбуждённые молекулы от невозбуждённых? |
|
|
10.2.2020, 14:12
Сообщение
#313
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
|
|
|
10.2.2020, 18:25
Сообщение
#314
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
|
|
|
10.2.2020, 18:47
Сообщение
#315
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 884 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Дык, тогда уж N2, он уже газ. Почему аммиак-то? Природный азот молекулярен --- против природы не попрешь... В 0.73% молекул сидит по одному атому 14-го и 15-го. Т.е., первичное центрифугирование даст кентавры 50:50%. Надо из него слепить чего-нибудь с одним атомом азота, и тут аммиак самое оно. Но далее надо разбираться в фазовой диаграмме этой вонючки: не будет ли он на стенках центрифуги, где давление будет высоким, банально сжижаться, а то и замерзать? |
|
|
10.2.2020, 18:50
Сообщение
#316
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Не пойдёт. Совсем. Слишком малая энергия кванта. Необходимо до химических энергий тысячи квантов поглотить одной молекулой. Или вы знаете другой способ отделить возбуждённые молекулы от невозбуждённых? ? Вы как-то очень уж прямолинейно поделили одно на другое. В лоб - да, именно тысячи: для разложения нужно порядка 90-100мэВ, а у нас квант - порядка десятых мэВа. Но это всё вопрос температуры, давления и вероятностей. Химия же - всё суть вероятности. Есть вероятность разложения, есть вероятность синтеза, равновесие в нужную сторону сдвигается выбором рабочей точки, количеством веществ в объёме... и - как предлагается - избирательным нагревом одной из компонент. Берём низкое давление, температуру, чтобы разложение чуть-чуть не задевало бы максвелловским хвостом, и начинаем греть микроволнами выбраное соединение. За энергию разложения выползает максвелловский хвост именно с выбранным изотопом. Ессно, что при этом часть поглощённых квантов пропадёт зря - слишком "холодными" молекулами эти кванты поглощены. Ессно, что частично будет и нагреваться, и разлагаться и обычный аммиак, почти-100% селективность лазерного обогащения тут недостижима. Но - см. пункт про дешевизну генерации кванта. 1МВт магнетронов на заданную частоту - в сотни-тысячи раз дешевле лазера на заданную моду, и квантов на ватт ещё в тысячи-десятки тысяч раз больше. В итоге, генерация кванта в миллионы раз дешевле. Дёшево получили - так и тратить можем не так эффективно, с лёгкой душой. И всё равно получать тот же результат на рубль. И всё-таки получше центрифуг. Сообщение отредактировал Татарин - 10.2.2020, 19:07 |
|
|
10.2.2020, 19:01
Сообщение
#317
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 427 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Природный азот молекулярен --- против природы не попрешь... В 0.73% молекул сидит по одному атому 14-го и 15-го. Т.е., первичное центрифугирование даст кентавры 50:50%. Надо из него слепить чего-нибудь с одним атомом азота, и тут аммиак самое оно. Но далее надо разбираться в фазовой диаграмме этой вонючки: не будет ли он на стенках центрифуги, где давление будет высоким, банально сжижаться, а то и замерзать? Даст, конечно. Но и первичное, и вторичное центрифугирование даст не только гибридов, оно ещё и обычного азота массу оставит. Метод такой, живут вот так люди. Для первичного обогащения высокообъёмного продукта с малым начальным содержанием целевого изотопа центрифуги годятся всё равно. А дальше требуемое качество конечного продукта (если реально поставлена цель снижать С14, а не, допустим, поглощение нейтронов) таково, что одними центрифугами не обойтись. |
|
|
11.2.2020, 16:43
Сообщение
#318
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 378 Регистрация: 27.4.2011 Пользователь №: 33 271 |
Природный азот молекулярен --- против природы не попрешь... В 0.73% молекул сидит по одному атому 14-го и 15-го. Т.е., первичное центрифугирование даст кентавры 50:50%. Надо из него слепить чего-нибудь с одним атомом азота, и тут аммиак самое оно. Но далее надо разбираться в фазовой диаграмме этой вонючки: не будет ли он на стенках центрифуги, где давление будет высоким, банально сжижаться, а то и замерзать? Сжижаться -- само то. Дополнительное разделение и вывод тяжёлой фракции. Воще завязывать пора. А то патентные троли уже возбуждённо карандаши чистят. |
|
|
11.2.2020, 16:45
Сообщение
#319
|
|
Частый гость Группа: Haunters Сообщений: 378 Регистрация: 27.4.2011 Пользователь №: 33 271 |
Вот забью на работу и буду центрифугу на аммиак делать. Мечты.
Сообщение отредактировал alien308 - 11.2.2020, 16:48 |
|
|
12.2.2020, 1:09
Сообщение
#320
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Dobryak
Зачем большое давление? Все центрифуги работают в разрежении. Для первичного обогащения высокообъёмного продукта с малым начальным содержанием целевого изотопа центрифуги годятся всё равно. При объёмах производства аммиака его надо либо кипятить, либо крутить, что-бы хоть как-то поднять целевой изотоп, весь объём гнать через тонкие методы разделения просто не реально. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 26.4.2024, 11:48 |