氢同位素
- 英机构签约加日伙伴 聚焦聚变燃料氚相关技术研发
燃料循环中的氢同位素管理。第一个项目是在位于乔克河（Chalk River）的加核实验室设施和位于卡勒姆（Culham）的英管理局设施分析用于氢同位素分离的候选材料样本。2月21日，京都聚变工程公司宣布与英管理局签署合作协议，将联合开发与氚增殖包层相关的技术，包括氚燃料循环、远程处理和功率转换（热循环）技术等，目标是将氚增殖包层技术从概念阶段推进到商业化应用阶段。英管理局是英国牵头推进聚变能技术商业化应用的主导机构。英政府2021 年发布报告《英国聚变能发
国外核新闻 2024年3期2024-05-26
- 常用储氚材料及其应用
具有最明显的氢同位素效应，可以用于氢的同位素分离，衬底的使用使Pd具有很大的比表面积，反应速率较快，由于硅藻土是憎水性的，初始材料中没有以H2O形式存在的H，避免了同位素反应造成氚的减少，但Pd的价格较高，重量载荷能力较差。Pd具有优秀的固3He性能，进行循环吸放氚后得到的氚几乎不含杂质，Pd的饱和氦含量约为[He]/[Pd]=0.5，相比之下其他材料的饱和氦含量一般在0.1～0.3。热脱附实验表明，对[He]/[Pd]=0.3的样品加热到1373K会释放
科学与信息化 2024年3期2024-02-20
- 氢同位素液相催化交换技术进展
]。近年来,氢同位素液相催化交换研究主要集中在模拟计算和新型疏水性催化剂的研究方面。王然等[3]通过确定参数的模型验证非绝热运行条件下催化交换反应的影响因素,模拟在滴流床中进行逆流催化交换反应过程,拟合模型中传质系数关联式参数,优化最佳运行条件。王岩等[4]建立了气、汽、液三相稳态和动态传质模型,模拟计算液相催化交换柱中氢同位素稳态传质过程的空间分布情况,验证催化剂装填方式和性能、气液流量和温度对稳态和动态传质过程的重要影响,电解槽持液量的减少,有助于降低
山东化工 2023年11期2023-08-10
- 等离子体-气体渗透装置中静态液态锂-固态金属膜双层结构Li/Fe的氢渗透行为研究
离子体驱动的氢同位素在静态/流动液态金属中渗透行为的装置. 本文详细地介绍了该装置， 并分别研究了在气体驱动和等离子体驱动这两种渗透机制下， 氢透过静态双层渗透结构Li/Fe的渗透行为. 从实验结果中发现， 温度的升高会使得气体驱动的氢渗透通量升高， 且到达稳态的时间缩短. ICP等离子体源功率增大， 引起氢等离子体密度增大， 也会使得等离子体驱动的氢渗透通量升高. 气体驱动渗透到达稳态的时间远小于等离子体驱动渗透到达稳态的时间. 本文还通过迟滞时间法计算
四川大学学报（自然科学版） 2023年1期2023-04-29
- 基于密度泛函理论对等离子体中H/CO2相互作用的第一性原理研究
，作为燃料的氢同位素与杂质中的CO2/CO会发生相互作用，厘清这些相互作用中的化学反应机制对于燃料循环设计及氚燃料的回收和提纯都意义重大。在研究CO2转化技术以实现“碳中和”的研究过程中，众多研究者[12-14]出于节能高效的考量，对CO2转化的技术途径进行了大量尝试。其中等离子体技术的应用研究为本工作提供了思路。许多研究者[15-21]基于不同类型的等离子体发生装置研究了不同条件下CO2混合反应的转化效率，其中主要涉及的等离子体发生装置类型有DBD(di
无机化学学报 2022年8期2022-08-09
- 基于稳定同位素的混合瓦斯源识别技术研究与应用
18]基于碳氢同位素分析技术，确定了凤凰山煤矿15#煤层开采中某一点的煤层瓦斯来源及其比例；周伟等[19]利用稳定碳氢同位素对采空区瓦斯涌出来源进行量化，得到了采空区内各处瓦斯来源的动态演化规律。山西西山矿区屯兰矿开采的2#煤层位于山西组中上部，上距02#煤层平均13.9 m，下距4#煤层平均7.8 m，开采时邻近煤层瓦斯很容易涌入采空区，需要判断采空区各处不同来源的瓦斯比例。通过测试02#、2#、4#煤层解吸气体及不同抽采方式下的混合气体的稳定同位素特征
矿业安全与环保 2022年3期2022-07-18
- 运用生物标志物重建古盐度的研究进展
DI)和脂类氢同位素组成等都被证明与水体盐度有相当密切的联系, 可以将它们作为指示区域水体古盐度变化的参考证据。需要指出的是, 由于对这些生物标志物的生物来源和合成过程了解的局限性以及其他环境因素的影响, 本研究也讨论了在具体应用时需要考虑的适用范围及区域校正问题。盐度; 生物标志物; 氢同位素0 引 言盐度是一个非常重要的环境指标, 对全球尺度的海洋循环模式、水文变化和气候变化有重要作用。古盐度重建对于了解区域环境的发展演变过程、不同环境下沉积相的转变和
地球化学 2022年3期2022-07-06
- 淮南潘集矿区二叠系煤层瓦斯成因类型分析
内；瓦斯甲烷氢同位素采用生产的气相色谱稳定同位素比值质谱仪(型号为Delta Plus XL，由美国ThermoFinigan热电公司生产)进行，实验结果的测试精度可达到0.05%。(2)瓦斯组分特征瓦斯气体的组分特征是鉴别成因类型的重要依据。煤样解吸气经气相色谱仪测试分析，所得数据归一化处理后，获得其相应瓦斯组份，数据如表1所示。表1 潘集矿区煤样瓦斯样组份分析结果汇总表数据结果表明，潘集矿煤样解吸瓦斯中烃类组分主要为CH4，含量介于50%～93%之间，
安徽理工大学学报（自然科学版） 2022年1期2022-06-07
- 鄂尔多斯盆地靖边地区马家沟组中上组合天然气成因类型
然气组分、碳氢同位素等有机地球化学分析数据，对比上古生界、下古生界马家沟组上组合和中组合的天然气地球化学特征，研究成因类型，结合马家沟组中上组合的流体包裹体特征，探讨天然气可能的主要来源。1 区域地质特征靖边地区位于鄂尔多斯盆地中部，庆阳古隆起的东北侧，构造形态总体为东高西低的平缓单斜(图1)。下古生界马家沟组的马五1-马五4段发育丰富的风化壳岩溶气藏，其次为马五5段、马五6段的碳酸盐缝洞型气藏，少数井在马五7段以及马四段等盐下组合也见低产工业气流。下古生
西安科技大学学报 2022年2期2022-04-28
- 微气相色谱法分析氢氘同位素组分气体
检测要求实现氢同位素气体的在线、快速及高精度测量。气相色谱法（GC）具有实时在线、检出限较低、检测范围广、气体取样量少等显著特点［2-3］，是ANS含氚气体分析的首选技术［4-7］。国内外针对氢同位素6种组分H2、HD、HT、D2、DT、T2含量的检测进行了大量的色谱分析研究［4-7］。对于nL/L 至千μL/L 量级低浓度氢同位素气体，可采用MnCl2改性的Al2O3低温柱配备放电离子化检测器（DID）结合中心切割法进行检测，有研究以He为载气，得到氢氘
分析测试学报 2022年2期2022-03-04
- 真空热处理对钨中氘滞留行为的影响研究
同作用下，其氢同位素的热脱附温度常常高达800 K或以上[5-6]；需采取适当措施降低钨中氢同位素脱附温度，以满足真空室第一壁烘烤去除氢同位素的工艺要求[7]。同单纯的等离子体辐照方式相比，以热扩散方式（气相热充）进入材料中的氢同位素的分布深度更深；同时，气相热充可避免等离子体辐照对材料表面结构造成的损伤，使氢同位素在材料中能均匀分布，更有利于获得对钨中氢同位素滞留本征规律的认识[5]。基于此，为使影响因素单一化，获得规律性认识，本研究通过气相热扩散方式向
中国钨业 2022年3期2022-03-01
- 氢同位素色谱分析研究进展
然存在的三种氢同位素。氕是稳定同位素，该原子核由一个质子组成，天然丰度大于99.98%。氘也是稳定同位素，该原子核由一个质子和一个中子组成，天然水中氘丰度约为0.015 6%。氚原子核由一个质子和两个中子组成，是一种不稳定的同位素，根据美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)数据显示，氚的半衰期为(4 500±8) d，即(12.32±0.02) a。氢的稳定化学形
核化学与放射化学 2021年3期2021-06-24
- 多煤层条件下高位钻孔瓦斯抽采层位优选研究
组分及稳定碳氢同位素测定；通过同位素多源瓦斯识别模型计算不同层位采空区抽采瓦斯中各煤层瓦斯来源占比。1.2 同位素多源瓦斯识别模型瓦斯组分的碳同位素组成可以用作煤层瓦斯的识别符。煤样解吸瓦斯的碳同位素可以用来确定煤层气的来源[9]。通常用δ值表示碳同位素，可按式（1）计算：式中：RS为样品中同位素比值；RA为参照物中同位素比值。根据质量守恒和体积比,从碳同位素的定义出发，推导出了二源瓦斯气体中碳同位素值δm的计算公式[10]：式中：δm为多源瓦斯的碳同位素
煤矿安全 2021年6期2021-06-23
- 等离子体对ITER装置内狭缝材料的清洗研究
效减少杂质和氢同位素的滞留，清洗狭缝沉积层十分必要。目前，清除共沉积层主要有以下方法[1]：（1）热脱附法。固体材料受热后，大部分气体分子从材料的表面开始挥发。烘烤是指将等离子体元件[全氟化合物（Perfluorinated Compounds，PFCs）]中的碳氢化合物和捕获的氢同位素成功解吸出来。但是聚变堆中的等离子体材料极大程度地限制了烘烤的温度，腔室内壁最高为513 K（开氏温度=273.15+摄氏温度），偏滤器最高为623 K。同时，烘烤甚至还会
现代盐化工 2021年5期2021-03-05
- 含氚重水脱氚方法
：一个是水-氢同位素的催化交换过程，目的在于将含氚重水中的液态氚(DTO)转化为气态氚(DT)；另一个是氢同位素气体分离与浓缩过程，旨在把气态氚(DT)分离出来，并浓缩为高比活度的氚。近年来，含氚重水的脱氚研究主要集中在计算机模拟技术研究与新型水氢同位素交换催化剂的研究方面。在水-氢同位素催化交换模拟研究工作上，吴栋等[2]系统总结了水-氢同位素催化交换工艺的平衡级模型、双模模型和动态模型及其在实际应用研究中存在的问题，提出了流程模拟技术在水氢同位素分离中
同位素 2021年1期2021-02-25
- 氚化学与氚分析进展与展望
同位素效应，氢同位素效应也是涉氚方面的基础问题；前面三方面主要针对被研究对象，而对于人，氚的生物效应是辐射危害评价的基础；上述研究的共同支撑是氚的分析测量技术。因此，本文分别从上述几方面综述氚化学与分析技术近年来的研究进展，并对未来在聚变堆中面临的挑战做了展望。1 氚与材料相互作用氚与材料相互作用涉及金属氚化物、氢同位素扩散渗透行为等方面。金属氚化物研究涉及的材料体系包括：Pd、U、Ti、Zr、Sc、V、Nb、Er、LaNi5、ZrCo等[4-6]。金属吸
核化学与放射化学 2020年6期2020-12-30
- 石墨烯优化固体聚合物电解质电解法分离氢同位素的模拟分析
01203）氢同位素对于现代分析方法和示踪技术非常重要，在环境、能源、生命科学等［1−3］领域有着广泛的应用，因此氢同位素的分离和提纯具有十分重要的应用价值，受到国内外学者的广泛关注。基于同位素在物理及化学性质上的差别，国内外已发展了多种分离方法，如蒸馏法［4−7］、化学交换法［7−8］、电解法［9］和激光分离法［10］等。其中，低温精馏法［4］在重水生产、重水除氚等多个领域均有应用，但其分离系数小，热量消耗大，运行控制要求高，不能广泛商用；化学交换分离技
核技术 2020年10期2020-10-16
- 煤系烃源岩高—过成熟阶段生气模拟实验及地质意义
行成分及碳、氢同位素组成的分析。成分分析在Agilent 7890N型气相色谱仪上进行，由外标法进行标定，Poraplot Q型色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），氦气作载气。分析误差小于1%。碳同位素组成分析采用Isochrom II型GC-IRMS同位素质谱仪，Poraplot Q型色谱柱，氦气作为载气，3次分析误差在0.3‰以内。氢同位素组成分析采用GC/TC/IRMS技术，质谱仪为MAT 253，气体组分利用HP-PLOT Q（30
石油勘探与开发 2020年4期2020-08-29
- 热转换元素分析-同位素比质谱法测定低氘包装饮用水中氘含量
品牌饮用水中氢同位素δD进行测定，并比较了该方法与水平衡-同位素比质谱法测定值的差异（0.6±1.59）‰。本实验将采用TC/EA-IRMS技术对低氘包装饮用水中的氘同位素值比值δD测定适用性进行分析评价，根据氘同位素比值理论公式计算得到氘含量，建立低氘包装饮用水中氘含量的测试方法，以期为低氘包装饮用水品质和真实性的监测和管控提供有效的理论依据，保障人民健康和消费者权益。1 材料与方法1.1 材料与试剂He、H2（纯度≥99.999%） 武汉纽瑞德贸易有限
食品科学 2020年16期2020-08-26
- Aspen Plus模拟H2-HD低温精馏分离
02413)氢同位素有三种，分别为H、D和T，形成的六种同位素分子分别为：H2、HD、HT、D2、DT和T2。氢同位素的分离方法主要有化学交换法、低温精馏法、热扩散法、离心法和气固色谱法、和吸收/吸附分离法、激光法等[1-2],而工业化生产氢同位素主要采用低温精馏法。1971年法国Lane-Langevin 研究所基于VPCE(氢气与水蒸气之间的氢同位素交换)-CD(低温蒸馏)技术组合工艺建成了世界上第一座重水提氚实验工厂[3]。在JET(欧洲联合托卡马克
山东化工 2020年11期2020-07-13
- 正构烷烃单体烃的氢同位素分析方法及应用
要元素，研究氢同位素的组成特征对分析石油和天然气的地球化学特征非常重要。在自然界所有元素中，氢的稳定同位素氕(1H)和氘(D)的相对质量差最大，在测定过程中氢同位素的分馏效应十分明显[1]，要准确测定的难度很大。此外，由于强大的4He峰拖尾的影响，特别是在连续流状态下，氕和氘的测定更加困难。因此，与碳同位素分析相比，氢同位素测定的难度更大。目前，正构烷烃单体烃氢同位素数据在油气地球化学研究中的应用还远不如单体烃碳同位素，国内外此方面的研究鲜有报道。近年来，
石油实验地质 2020年2期2020-04-27
- 水对烃源岩生烃反应的物理—化学影响探讨
碳氢化合物的氢同位素与烃源岩有机质的氢同位素值有相关性，有机质中的氢原子对烃类产物中的氢有贡献作用[5,13-14]。热成熟度对其值也有影响，因为在分子形成过程中，随着碳链长度的增加，氢同位素值(δ²H)的变化受动力学同位素分馏效应的影响[13]。天然气中特定化合物的δ²H值与化学分馏方程结合使用，可以作为表征烃源岩成熟度的指标[13,15-16]。因此，在化石燃料研究领域，氢稳定同位素是非常重要的一种分析方法。为了深入研究热成熟过程中地层水与烃源岩的相互
石油科学通报 2019年3期2019-10-14
- 烷烃气稳定氢同位素组成影响因素及应用
使得有机质的氢同位素组成值域具有很宽的范围[1]。在分析天然气成因类型、母质来源、成熟度、混合作用以及生物降解、硫酸盐热化学还原反应（TSR）等方面，烷烃气氢同位素组成结合碳同位素组成和烷烃气组分发挥着非常重要的作用[2-19]。相对于碳同位素组成，烷烃气氢同位素组成的影响因素更为多样且复杂，除了母质类型、成熟度以及生物降解和TSR以外，烃源岩沉积时以及发生成岩作用时的水体环境（如盐度等）也发挥着重要作用[20-21]。前人对鄂尔多斯盆地二叠系以及四川盆地
石油勘探与开发 2019年3期2019-07-15
- 吐哈盆地台北凹陷天然气碳氢同位素组成特征
主要依靠碳、氢同位素组成特征和组分含量[2]。前人针对天然气成因判识和气源对比，利用天然气碳氢同位素组成进行了一系列卓有成效的研究，这为叠合盆地复杂天然气成因的判识提供了重要的研究手段[3-10]。吐哈盆地为中国重要的含油气盆地，长期以来被认为是煤成油的典型盆地[11-14]，其煤成气勘探始于20世纪90年代初。目前该盆地的天然气勘探工作主要集中在台北凹陷，因此，台北凹陷天然气地球化学特征及成因来源研究对于吐哈盆地天然气勘探意义重大。但对于台北凹陷天然气的
石油勘探与开发 2019年3期2019-07-15
- 青藏高原北部土壤正构烷烃氢同位素及物源意义
土壤正构烷烃氢同位素及物源意义李存林1,2,3,马素萍1,2*,常福宣4,何晓波1,5,王利辉1,3,5(1.中国科学院西北生态环境资源研究院,甘肃 兰州 730000；2. 中国科学院油气资源研究重点实验室,甘肃省油气资源研究重点实验室,甘肃 兰州 730000；3.中国科学院大学,北京 100049；4.长江科学院水资源综合利用研究所,湖北 武汉 430010；5.中国科学院西北生态环境资源研究院,冰冻圈科学国家重点实验室,甘肃 兰州 730000)采
中国环境科学 2019年5期2019-06-06
- 天然气中烃类单体化合物氢同位素分析涂炭方法优化
气烃类化合物氢同位素分析数据发挥着越来越重要的作用[6-11]。作为自然界中元素质量最轻且同位素质量差异最大的元素，氢元素的同位素精确分析技术对实验方法和参数的优化、以及技术细节的要求更高[12-14]。与碳同位素分析相比，烃类组分氢同位素受来源和环境等多因素影响[15-16]，其分析结果重现性较差[17]，分析标准中对2次测量值的双差的最大值限定为10‰。除了需要优化色谱分离度、质谱灵敏度和线性范围等相关条件之外，样品分析前的涂炭环节对氢同位素结果的重复
石油实验地质 2018年6期2018-12-27
- 气相色谱-热转换-同位素比值质谱法测定单体氢同位素稳定性的影响因素分析
定单体化合物氢同位素以来[1]，该方法已在古气候、古环境、生物地球化学、石油天然气、食品等诸多领域得到广泛应用[2-6]。如Liu等[7-8]的研究表明，氢同位素可以作为黄土高原地区定量重建古气候的代用指标，但使用植物叶蜡氢同位素进行古气候重建需考虑植物种类的影响。Jia等[9]的研究认为，高等植物正构烷烃氢同位素有作为古高度重建代用指标的应用前景。Hou等[10]对于早全新世以来美国马萨诸塞州Blood Pond的生物标记化合物的十年至数十年分辨率的C2
质谱学报 2018年6期2018-12-10
- 邻苯二甲酸二丁酯降解过程的单体同位素分析
氧化)的碳、氢同位素分馏特征.采用一级动力学方程对反应过程进行拟合,利用瑞利方程分析不同降解过程的碳、氢同位素富集因子,然后对二维同位素的相关性(Λ)进行分析,根据计算得到的Λ值,区分DBP的水解、光解、光氧化降解过程,并为DBP不同降解过程断键机理的研究提供信息.1 材料与方法1.1 实验仪器与材料气相色谱分析仪(GC, Agilent 7890A, USA);气相色谱-稳定同位素比质谱仪GC-IRMS(Thermo, Delta V Advantage
中国环境科学 2018年7期2018-07-26
- 利用D-D核反应对氘在钯中沉积行为的研究
30000）氢同位素在钯中的沉积行为与它在钯靶中的溶解度、扩散速率以及缺陷的束缚有关。为研究氘离子在钯中的沉积行为，利用氘离子诱发D-D核反应的方法研究了氘在钯中的动态和静态浓度，并建立扩散模型对实验结果进行了分析。研究发现，除稳定束缚在缺陷中的氘之外，束流注入时动态氘浓度还包含自由扩散的氘以及非稳定束缚态氘；自由扩散的氘以及非稳定束缚态氘随着氘离子的注入而增加，当注入达到饱和后，这两部分氘浓度处于动态平衡状态，停束后将迅速减少直至消失；由于辐照损伤所造成
核技术 2017年2期2017-03-03
- 高温下GH3535合金中的氢同位素扩散渗透效应分析
35合金中的氢同位素扩散渗透效应分析张东勋，刘 卫，钱 渊，刘文冠（中国科学院上海应用物理研究所，上海201800）Flibe具有熔点低、中子性能好、沸点高等特点，是未来大型氟盐冷却高温堆的主要候选氟盐冷却剂之一，在堆芯中与中子相互作用后会导致一定量的副产物氚产生。根据哈氏N合金的成分，钍基熔盐堆核能系统（TMSR）发展了GH3535合金，作为未来大型熔盐堆的主要候选结构材料。本实验中采用GH3535合金为试样，通过使用压力差驱动原理搭建的氢同位素扩散渗透
核科学与工程 2016年2期2016-12-25
- 三氧化二铝PLOT柱气相色谱法分离氢同位素自旋异构体
相色谱法分离氢同位素自旋异构体王伟伟1,2任兴碧2夏立东2余铭铭2李海容2张伟光2周晓松21（四川大学 原子核科学技术研究所 辐射物理及技术教育部重点实验室 成都 610064）2（中国工程物理研究院 核物理与化学研究所 绵阳 621900）氢同位素核自旋异构体正-仲态比例影响氢同位素的低温物性，有必要对其比例进行测定。本文利用活性三氧化二铝多孔层开管(Porous Layer Open Tubular, PLOT)柱实现了正-仲氢同位素（氕、氘）的基线分
核技术 2016年11期2016-12-23
- 二维原子晶体：新型的高效氢同位素分离滤膜
：新型的高效氢同位素分离滤膜付磊(武汉大学化学与分子科学学院，武汉430072)氢同位素对于现代分析方法和示踪技术非常重要，其重要化合物——重水更是作为减速剂被广泛用于铀核裂变中。然而，现有的氢同位素分离技术，如水-硫化氢交换和低温蒸馏法，能耗极大，且分离效率很低(分离因子在该项研究中，他们采用了两种互补型方法——测量电导率和质谱检测气流，探索了二维原子晶体对氘核(D+)和氢核(H+)的选择性。以后一种方法为例，他们通过输入一系列不同比例的H+、D+混合溶
物理化学学报 2016年3期2016-09-13
- 水-氢交换氢同位素体系HD/H2O、DT/D2O和HT/H2O分离性能模拟研究
水-氢交换氢同位素体系HD/H2O、DT/D2O和HT/H2O分离性能模拟研究吴栋，阮皓，胡石林，尹玉国，张丽，黄登高，窦勤成中国原子能科学研究院 特种材料专项工程部，北京102413计算模拟应用于氢同位素分离领域，能够方便、快捷地进行工艺条件分析。本工作采用数值模拟的方法对比研究了水-氢催化交换过程中HD/H2O、DT/D2O和HT/H2O三种氢同位素体系的分离性能。研究表明：在一定工艺条件下，三种体系均在操作温度为343 K时达到最大的分离效果；随着
核化学与放射化学 2016年4期2016-09-09
- LaNi4.25Al0.75吸氕、氘、氚热力学同位素效应
特性,可进行氢同位素的安全贮存、转移、泵送以及微量氢同位素的捕集等。针对不同储氢应用条件，在LaNi5的基础上对A、B组元进行替代，开发出三元、四元乃至多元系合金。LaNi5-xAlx合金就是在LaNi5基础上开发的一种性能优异的储氢材料。LaNi5-xAlx系列合金因为其可选的氢平衡(选择Al含量来实现)、优异的固氦性能[3,5]和循环稳定性[6-7]，倍受美国SRS(savannah river site)的青睐，并将LaNi4.25Al0.75和La
同位素 2016年2期2016-07-15
- 密封石英管法快速分析包裹体中氢同位素
分析包裹体中氢同位素李洪伟，冯连君，陈 健，李铁军（中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院矿产资源研究重点实验室，北京 100029）传统的包裹体中氢同位素制备分析方法操作繁琐、效率低，且易造成样品的相互污染。本研究建立了密封石英管法：将包裹体样品在真空条件下密封在单个的石英样品管中进行加热爆裂，收集并纯化爆裂出来的水，转移至装有铬粉的石英管中，焊接后集中起来加热还原，再对其进行氢同位素分析测试。密封石英管法对于国际标准物质IAEA－CH－7能够获得高
质谱学报 2015年1期2015-12-14
- 氘氚燃料气体氕纯化系统设计及工艺初探
必要开展相关氢同位素分离研究及工程研制。根据热循环吸附(Thermal Cycling Absorption Process, TCAP)原理及前期冷实验数据，研制了一套小型纯化热实验系统。系统内配置了一根长2 m、外径6.4 mm的钯/硅藻土填充柱用于对氕的过滤。按照纯化工艺设计，占总吸附量10%的原料气从填充柱一端输入，经过一次加热冷却循环后从柱另一端输出，氕在色谱柱内累积，进而实现原料气的纯化。经过纯化工艺初步探索，连续输入33次原料气后，柱内氕含量
核技术 2015年5期2015-12-02
- 三聚氰胺-d 6的合成及氘标记化合物作为检测内标的可行性探讨
液中极易发生氢同位素交换，进而影响检测结果。同时许多文献也报道氘标记化合物不适用于某些基质检测［5－7］。本文将通过化学理论层面，阐述该现象发生的原因并探讨氘标记化合物作为检测内标化合物的必要条件。1 实验部分1.1 主要仪器与装置Ther mo Nicolet 6700 FT-IR型红外测定仪：美国赛默飞世尔科技公司，溴化钾压片；Br uker DPX 300 MHz型核磁共振仪：美国Bruker公 司，氘 代 DMSO 为 溶 剂；Br uker Ap
同位素 2015年4期2015-05-16
- 氢－水同位素交换反应热力学理论研究
从头计算法对氢同位素分子及相应的氢同位素水分子进行了几何结构优化和振动频率计算，得到了6种氢－水同位素交换体系的热力学函数和气相反应平衡常数。研究结果表明：平衡常数的理论计算值与实验结果吻合，在0.1MPa和283.2～373.2K的反应条件下，HD－H2O体系平衡常数的计算值与实验值间相对偏差小于6%。氢同位素交换；热力学；从头计算法氢气与水之间的氢同位素交换（氢－水同位素交换）反应具有分离因子高、工艺简单以及无毒、无腐蚀性等诸多优点，是一种极具发展潜力
原子能科学技术 2015年2期2015-05-15
- 低温循环色谱法分离H2/HD
是一种有效的氢同位素分离方式。在升级改造后的低温色谱分离装置上开展了H2/HD体系的分离研究。结果表明：原始氘丰度为1.4×10-4的高纯氢经过CCC 4个流程后，氘丰度达到1.173×10-3；为获得最佳色谱柱柱效，CCC的进样量控制在组分峰的容量因子下降10%时较为合适；CCC的双柱间可互相充当解吸柱与接收柱的角色，在柱结构与程序升温条件相同的前提下，双柱间分离效果的差异可能是进样点的选择和进样压力的不同造成的，与进样时间无关。色谱；氢同位素；分离；丰
核化学与放射化学 2015年1期2015-02-13
- 火星的水去哪了：地表下广泛存在水冰成分
些陨石中水的氢同位素组成不同于火星地幔或今日火星大气中水的氢同位素组成。所谓同位素是指同一种元素，但其原子核中的中子数量存在差异。围绕火星轨道运行的探测器已经证实了火星浅地表下水冰的存在，科学家们也确信火星上的一些地貌特征是由于融化的地下水冰导致的。在这项研究中，研究组使用不同年龄的陨石开展分析，并发现在整个火星地质历史时期，其埋藏于浅地表下的水冰基本没有受到影响。研究组强调指出这一近地表水体储库显示的氢同位素差异必定相当显著，只有如此才不至于与火星大气达
中学语文(学生版) 2015年1期2015-01-29
- IRMS定量分析超轻水中氘同位素
速的超轻水中氢同位素比值检测分析方法，采用疏水铂催化H2-H2O平衡法以及稳定同位素质谱仪来作为定量检测方法。分析标准水样、超轻水和蒸馏水样品的测试结果显示：多次分析标准水样，测量值均在推荐值的误差允许范围内；测试超轻水及蒸馏水相对标准偏差在1%以内(n≥5)。结果初步证明该分析方法减少了记忆效应和仪器精确性带来的误差，提高了超轻水检测的可靠性和稳定性。稳定同位素质谱；水平衡；超轻水；氢同位素超轻水又称低氘水或贫氘水，是指其中的氘含量低于国际标准水(SMO
核化学与放射化学 2015年6期2015-01-17
- 用于LPCE的有序床催化剂催化活性研究
未发生液泛。氢同位素交换；Pt/C/PTFE催化剂；有序床；催化活性氢-水同位素催化交换反应可应用于重水生产、重水升级、含氚废水处理和含氚重水中的氚提取等诸多氢同位素分离过程，具有显著的社会和经济效益，引起人们广泛关注[1-2]。由于起催化作用的活性组分(铂、钯等金属粒子)与液态水直接接触会失去催化活性[3]，因此,早期法国和加拿大的含氚重水提氚装置都采用了氢气和水蒸气之间的气相氢同位素交换法(VPCE)[4]。这不仅使工艺复杂化，而且使设备体积增大，大幅
核化学与放射化学 2015年6期2015-01-17
- 稳定性碳、氮、氢同位素在牦牛产地区分中的应用
定性碳、氮、氢同位素在牦牛产地区分中的应用项 洋，郝力壮，牛建章，张晓卫，柴沙驼*（青海省高原放牧家畜营养与生态国家重点实验室培育基地，青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室，青海高原牦牛研究中心，青海大学畜牧兽医科学院，青海 西宁 81001 6）为确定稳定性同位素对牦 牛肉溯源的可行性。利用同位素质谱仪测定来自青海省河南县、大通县，四川省红原县、九龙县的牦牛肉样品中粗脂肪的碳同位素及脱脂牦牛肉中的碳、氮、氢同位素。通过比较分析不同地域来源牦牛肉
食品科学 2015年12期2015-01-05
- 加速溶剂萃取同位素质谱分析土壤水的氢氧同位素
键词土壤水；氢同位素；氧同位素；加速溶剂萃取1引言土壤水是水循环重要的组成部分，其氢氧同位素组成在环境学＼[1＼]、地球科学＼[2～4＼]、水文学＼[5，6＼]、植物生理学＼[7～9＼]等领域有着广泛的应用。提取土壤水的方法主要有真空蒸馏法、共沸蒸馏法、离心分离法和氦气吹扫等＼[1，8～22＼]。水的氢氧同位素差值分别为+2.0‰～+3.2‰和+0.35～+0.77‰。离心分离法＼[14，17＼]是利用有机溶剂置换和高速离心分离土壤水，对于含水量高于10%
分析化学 2014年9期2014-09-26
- 青藏高原伦坡拉盆地沉积岩中烷烃氢同位素与藿烷甾烷类成熟度指标的关系
石中的烷烃的氢同位素值(δD)能很好地反映生物生长时大气降水的情况, 从而被运用于古水文[3–5]和古气候[6–7], 甚至判断油气来源[8–11]的研究上。理论上讲, 正构烷烃能在地质体中非常长时间(106～108a)地保持其δD值不变[12], 但对于年代久远的样品, 通常需要考虑其δD值是否在成岩过程曾经遭受改造。对此, 目前主要有两种方法来进行验证: 一种是运用有机质成熟度指标, 如Ro和甾烷、藿烷类的一些指数等[4]; 另一种则是考察正构烷烃和类
地球化学 2014年6期2014-07-14
- 松辽盆地庆深气田异常氢同位素组成成因研究
庆深气田异常氢同位素组成成因研究刘全有1*, 戴金星2, 金之钧1, 李 剑3,周庆华2, 冯子辉4, 孙红军1(1. 中国石化 石油勘探开发研究院, 北京 100083; 2. 中国石油 勘探开发研究院, 北京 100083; 3. 中国石油 勘探开发研究院 廊坊分院, 河北 廊坊 065007; 4. 中国石油 大庆油田勘探开发研究院, 黑龙江 大庆 163712)对松辽盆地徐家围子断陷庆深气田天然气组分、碳氢同位素和稀有气体同位素的分析表明, 天然气
地球化学 2014年5期2014-06-26
- 郑庄-胡底煤层气地球化学特征及成因探讨
率、甲烷碳与氢同位素、甲烷与水的氢同位素值定量关系3方面探讨了郑庄和胡底区块煤层气成因,结果表明:煤层气组分中,甲烷体积分数占绝对优势,为96.83% ～98.55%,为极干燥气体;甲烷δ13C1和δD分别为-33.1‰～-30.8‰和-179.32‰～-160.53‰;煤层气主要为经次生改造的热解成因煤层气。煤层气δ13C1实测值与推测值-27.89‰相比明显偏轻,其原因是燕山期异常古地温阶段,横向地下水循环和竖向热液循环过程中流体优先溶解13CH4产生
煤炭学报 2014年9期2014-06-07
- 氢同位素催化交换过程影响因素研究
21900）氢同位素催化交换过程影响因素研究古 梅 刘 俊 罗阳明（中国工程物理研究院核物理与化学研究所 绵阳 621900）氢-水催化交换反应是研究氢同位素分离的重要手段，对反应过程中各影响因素的研究是氢同位素分离工作中的重要内容。在自行设计的不锈钢催化交换柱中，装填一定体积比的疏水催化剂与亲水填料，进行H-D体系气液催化交换实验。观察反应温度、气液摩尔比、不同原料水氘浓度对传质系数的影响，讨论了气体流速对床层压力降的影响情况。结果表明，不同气液比下，反
核技术 2013年9期2013-02-24
- 稳定氢同位素在出口罗非鱼产地溯源中的应用
306）稳定氢同位素在出口罗非鱼产地溯源中的应用马冬红1王锡昌1刘利平2刘 源1（1.上海海洋大学食品学院，上海 201306；2.上海海洋大学水产与生命学院，上海 201306）探索稳定性氢同位素对中国出口罗非鱼产地溯源的可行性。利用同位素比率质谱仪测定来自广东、海南、广西、福建4个地域来源的罗非鱼组织（腹肉和背肉）中δ2H值。比较分析不同产地来源的罗非鱼组织中氢同位素组成的差异，及其与地域经度、纬度变化的关系，以及稳定性氢同位素用于罗非鱼产地溯源的可行
食品与机械 2012年1期2012-12-27
- 多孔Pd材料及其表面毒化问题研究现状
d具有很高的氢同位素表面吸附活性,可以在室温下大量吸收并稳定地贮存氢同位素氕(H)、氘(D)、氚(T)等气体,同时,Pd具有良好的吸放氢动力学特性、氢同位素效应、超导效应和巨热效应等特点,因此其逐渐成为新能源及国防科研领域研究的一个重点.1 多孔Pd材料的发展及研究现状上世纪80年代初,德国学者Lässer和K latt发现了Pd-H/D/T体系的氢同位素效应产生的根源是由氢同位素气相分子和溶解于Pd中的氢同位素原子之间的零点能的不同所造成的,在一定的氢压
成都大学学报（自然科学版） 2012年3期2012-08-15
- 两种TCAP分离材料分离H-D的比较
氢化物来进行氢同位素分离的方法，在TCAP的填充材料方面，就涂钯硅藻土(Pd/K)、涂钯氧化铝(Pd/Al2O3)的研究开展的较多。TCAP原理上利用了钯的氢同位素效应及同位素效应与温度之间的关系。纯钯经活化及重复吸附/解吸循环后会粉化成细小的粉末，从而引起分离柱和过滤片的堵塞[5]，所以必须采用一些基质材料来支撑钯或钯氢化物，使钯弥散在较大颗粒里，避免分离材料出现粉化从而保持其吸氢特性不变[6-7]。为了加速TCAP中氢同位素交换过程，通常将分离材料镀在
核化学与放射化学 2012年3期2012-01-04
- 川东北元坝地区中浅层天然气气源及成因类型
然气组成、碳氢同位素组成、硫化氢含量等地球化学特征，结合地层压力、断裂系统分布等地质特征，初步确定了该区中浅层天然气的来源：来自陆相地层本身，而非海相气源；自流井组为“自生自储”成藏模式，雷口坡组属于“倒灌”成藏模式。并根据目前应用较广泛的ln（C2／C3）—ln（C1／C2）等关系图版，基本明确了该区中浅层天然气的成因类型：中浅层天然气主要由干酪根直接裂解形成，但自流井组天然气中存在少量原油二次裂解所形成的天然气。元坝地区 烃源岩 气源 干酪根裂解气 原
天然气工业 2011年6期2011-12-18
- 金属氢化物法分离氢同位素研究进展
21900）氢同位素分离的主要目的是获得高纯氚和高纯氘，以满足核武器生产、研制及核电站生产、热核聚变实验研究的需要。氢同位素分离主要通过氢同位素各组分的物理性质的微小差异（如热扩散能力，沸点等），实现氕、氘、氚的分离。基于上述物理性质的差异，研究人员研发出了热扩散［1］、低温精馏［2］等方法来强化氢同位素效应，从分离效果及实际应用效果看，低温精馏法的技术最成熟，是目前唯一能进行大规模工业化生产的氢同位素分离技术。该方法的缺点是氚滞留量大，建造成本、运行维护
同位素 2011年1期2011-07-18
- 低温色谱法制备贫氘氢样品的研究
从事色谱分离氢同位素的工作基础上，采用无载带气的单维低温色谱分离技术，从制备流程设计出发，对分离方法、吸附材料、柱径柱长和操作参数进行了选择研究，期望制备出满足使用要求的贫氘氢样品。2 制备流程的设计2.1 制备方法的选择常用的氢同位素色谱分离方法如表1所示。氢同位素各组分的浓度与压力、温度和时间均有关系，所谓单维色谱是指氢同位素的浓度只随其中一个因素而变，而多维色谱是指氢同位素的浓度随多个因素而变。目前课题组现有的大型色谱分离装置以He为载带气，采用多维
低温工程 2011年3期2011-02-26
- 多钯柱热置换色谱法分离氢同位素
换色谱法分离氢同位素蔚勇军，石 岩，常元庆，熊义富，敬文勇，吴文清中国工程物理研究院，四川 绵阳 621900采用多钯柱热置换色谱法建立了一套氢同位素分离的实验装置，研究了钯柱活化时间、原料气的组成及高丰气体的提取比例对分离效果的影响。结果表明，钯柱在500～550℃活化3h，分离温度选定250℃，升温速率10℃／min，在适中的提取比例下，高丰气体可获得最佳的分离效果，该系统能快速地将产品气中氕的体积分数降到1.0%以下。钯热置换；氢同位素；分离；富集氚
核化学与放射化学 2011年5期2011-01-09
- 低温精馏氢同位素分离技术及其应用
技术之一，而氢同位素分离是整个氚工艺的核心。在20–25 K温度下，根据氢同位素6种分子(H2、HD、D2、HT、DT和T2)沸点存在微小差异的特性，选择低温精馏(Cryogenic Distillation)工艺将其分离。近十年来发展了电解、色谱、热扩散、激光分离等多种氢同位素分离方法，低温精馏比这些工艺处理量大、分离因子高，仍是工业规模氢同位素分离的首选工艺，国外已应用于重水生产、CANDU堆重水除氚和升级、聚变堆氘氚燃料循环、武器用氚生产等各领域。本
核技术 2010年3期2010-09-23
- 用于氢同位素分离的置换色谱分离材料的研究进展
氘氚聚变能,氢同位素分离是其中重要的一环——氢同位素分离是聚变反应堆氘氚核燃料循环和尾气处理的核心技术之一。目前已发展的氢同位素分离方法主要有热扩散法、低温精馏法、钯合金膜分离法、气相色谱法等。气相色谱法又分为洗提色谱和置换色谱。这些分离方法中置换色谱法具有明显的优势:技术设备简单、系统建造费用低廉、分离系数大、产品纯度高,并且能够实现循环分离。目前,置换色谱法已应用于中小规模的氢同位素分离,但离大规模的工程应用还存在一定差距。其中一个重要的问题就是寻找合
同位素 2010年1期2010-05-16
- 大型低温色谱柱系统的研制
)1 引 言氢同位素分离与浓缩是核燃料循环、聚变反应堆、聚变-裂变混合堆中必须解决的重要问题之一，国内外学者对其进行了大量的实验与理论研究，已发展出低温蒸馏、气相色谱、激光分离、薄膜渗透、热扩散柱等多种成熟的分离方法［1］，通常是采用氘-氢(DH)体系模拟氚-氘(T-D)体系，通过D-H体系的研究成果来推算T-D体系的现象，最后采取微量T示踪的方法来验证推算的准确性［2］。低温气相色谱法(Cryosorption Gas Chromatographic，C
低温工程 2010年4期2010-02-23
- 滇西兰坪盆地多金属矿床碳、氧、氢同位素组成及其地质意义
矿床碳、氧和氢同位素组成特征表明，成矿流体中的CO2源自海相碳酸盐岩(或蚀变海相碳酸盐岩)的热解作用和沉积有机物的氧化作用或脱羧基作用；成矿流体为古大气降水在一定地质条件下与盆地和基底岩石发生水—岩作用而形成的盆地热卤水，其中金顶铅锌矿床的成矿流体尚有变质水的混入。这表明盆地内多金属矿床的成矿物质应源自地壳(基底和盆地地层)，喜马拉雅期盆地周缘碱性岩浆活动对盆地内多金属矿床的成矿作用贡献是间接的，沉积有机物直接参与了成矿作用。关键词：碳、氧、氢同位素；地质
吉林大学学报（地球科学版） 2004年3期2004-04-29