【摘 要】
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稳定同位素在医学诊断、农业、环保、基础物理研究、公共安全等诸多领域得到了广泛应用。由于稳定同位素需求品种多、量少,且具备多组分分离的特点,离心法成为稳定同位素制备
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稳定同位素在医学诊断、农业、环保、基础物理研究、公共安全等诸多领域得到了广泛应用。由于稳定同位素需求品种多、量少,且具备多组分分离的特点,离心法成为稳定同位素制备的重要方法。在稳定同位素的离心法分离中,对分离级联进行计算和优化,同时兼顾效率和实用性,是实际中需要解决的问题之一。本文主要任务为优化稳定同位素分离级联,以实际常用的矩形级联为优化级联模型下限,以实际最优匹配R级联为优化级联上限,以阶梯级联为模型,提出了新的优化目标——经济性,对实际分离稳定同位素级联进行了优化,使其既具有较高的经济性,而且满足结构简单、搭建简便的实际需求。优化稳定同位素分离级联需要应用矩形级联和匹配R级联,故文章首先对矩形级联和匹配R级联模型进行了理论推导,并应用这两种模型对以WF6、Xe、SiHCl3为介质分离W、Xe、Si同位素进行了计算,比较分析了当矩形级联和匹配R级联级联数相同时,分离生产相同质量的产品所需的总流量,目前矩形级联效率仍有较大提升空间。综合考虑级联效率、运行建设费用等因素,提出了以级联的经济性为优化目标对级联进行优化的方法,优化得到的阶梯型级联不但产量高,而且符合搭建简便的实际需求。本论文为实际分离稳定同位素提供了新的优化标准,而且对实际分离稳定同位素的级联提供了思路。
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