氚和氚的工程技術(shù)

內(nèi)容概要

本書(shū)是一本系統(tǒng)論述氚的性質(zhì)、氚的生產(chǎn)和處理氚的工藝技術(shù)的專(zhuān)業(yè)性參考書(shū)。書(shū)中以圖、表形式列出了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并給出了相關(guān)的文獻(xiàn)信息。該書(shū)對(duì)涉足本領(lǐng)域的科技工作者有重要參考價(jià)值，也可作為大專(zhuān)院校核燃料循環(huán)專(zhuān)業(yè)學(xué)生、碩士生的培訓(xùn)教材。

書(shū)籍目錄

上篇　第1章  氚的基本性質(zhì)　  1.1  氚的歷史回顧　  1.2  氫同位素家族的可比較性質(zhì)　    1.2.1  氫同位素原子　    1.2.2  氫同位素分子　  1.3  氚的放射性　    1.3.1  氚的半衰期　    1.3.2  氚的衰變能量　    1.3.3  居里描繪與中微子質(zhì)量　    1.3.4  氚β粒子在物質(zhì)中的射程　  1.4  氘和氚的核聚變性質(zhì)　    1.4.1  氘和氚的熱核聚變反應(yīng)　    1.4.2  氘和氚的μ-子催化聚變反應(yīng)　    1.4.3  固體“冷聚變”　  1.5  氚的輻照效應(yīng)　    1.5.1  氚在氫氣中的輻照效應(yīng)　    1.5.2  氘（氚）化鋰的氚輻照效應(yīng)　    1.5.3  其它金屬氚化物的氚輻照效應(yīng)　    1.5.4  氚對(duì)金屬和陶瓷材料的輻照損傷　    1.5.5  氚對(duì)有機(jī)化合物的輻照損傷　  1.6  氚的滲透性質(zhì)　    1.6.1  氚在材料中的溶解度　    1.6.2  氚在材料中的擴(kuò)散　    1.6.3  氚在材料中的滲透　  1.7  氚和金屬的相互作用　    1.7.1  氫和金屬相互作用的量子力學(xué)研究方法　    1.7.2  計(jì)算H－M相互作用的有效介質(zhì)理論　    1.7.3  氫和金屬相互作用的機(jī)理　    1.7.4  氚的衰變產(chǎn)物氦-3在金屬中的行為　  1.8  氫同位素的低溫性質(zhì)　    1.8.1  相圖　    1.8.2  低溫下氫同位素的蒸氣壓　    1.8.3  氘和氚飽和液體的性質(zhì)　    1.8.4  固態(tài)氘和氚的性質(zhì)　  1.9  氚的化學(xué)性質(zhì)　    1.9.1  氚的三種反應(yīng)類(lèi)型和一個(gè)基本原理概述　    1.9.2  氚在環(huán)境中的氧化　    1.9.3  氚的輻射催化反應(yīng)　    1.9.4  氚在氮介質(zhì)中的化學(xué)反應(yīng)　  1.10  氫的同位素交換性質(zhì)　    1.10.1  氫同位素交換平衡常數(shù)的理論計(jì)算　    1.10.2  氫同位素交換反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　    1.10.3  氫同位素與水的交換反應(yīng)　    1.10.4  氚與CH4的交換反應(yīng)　  參考文獻(xiàn)　第2章　氚的生產(chǎn)　  2.1  環(huán)境氚源　    2.1.1  天然氚源　    2.1.2　大氣核試驗(yàn)　    2.1.3　核動(dòng)力反應(yīng)堆  　  2.1.4　環(huán)境氚儲(chǔ)量　  2.2　氚的生產(chǎn)方法概述　    2.2.1  氚的生產(chǎn)原理　    2.2.2　氚生產(chǎn)的可能途徑　    2.2.3　氚生產(chǎn)的中子源　    2.2.4　新的氚生產(chǎn)裝置比較　  2.3　專(zhuān)用反應(yīng)堆生產(chǎn)氚　    2.3.1　鋁-鋰合金靶組件制備　    2.3.2　鋁-鋰造氚靶的堆內(nèi)輻照　    2.3.3　從已輻照的鋁-鋰靶中提取氚　  2.4  商用輕水堆生產(chǎn)氚　    2.4.1  輕水堆產(chǎn)氚背景　    2.4.2  輕水堆產(chǎn)氚靶棒的制造　    2.4.3  LiAlO2靶輻照產(chǎn)氚行為　    2.4.4  輻照LiAlO2靶件氚的提取　  2.5　加速器生產(chǎn)氚　    2.5.1　加速器生產(chǎn)氚的背景　    2.5.2　加速器生產(chǎn)氚原理　    2.5.3　加速器生產(chǎn)氚系統(tǒng)的基本構(gòu)成　  2.6  聚變反應(yīng)堆生產(chǎn)氚　    2.6.1  聚變反應(yīng)堆生產(chǎn)氚的原理　    2.6.2  聚變堆氚增殖材料的選擇　    2.6.3  中子增殖材料的選擇　    2.6.4  氚增殖包套的設(shè)計(jì)　    2.6.5  從聚變堆氚增殖包套提取氚　  參考文獻(xiàn)　第3章　氚的提取下篇　第4章  氚的純化　第5章　氫同位素的分離　第6章　金屬氚化物技術(shù)　第7章　氚的安全與輻射防護(hù)

章節(jié)摘錄

上篇第1章 氚的基本性質(zhì)本章敘述氚的基本物理、化學(xué)性質(zhì)以及氚與材料的相互作用。眾所周知，氚是氫的同位素，質(zhì)量數(shù)為3，具有β放射性。氚既是氫的一種同位素，其電子組態(tài)與氕、氘相同，因而其物理、化學(xué)性質(zhì)也與氕、氘基本相同；但另一方面，氚的質(zhì)量數(shù)比氕、氘要大得多，有極強(qiáng)的同位素效應(yīng)，且氚有β放射性，它發(fā)射低能β射線后衰變形成3He，因而使得氚的許多性質(zhì)與氕、氘相比又有很大差異。因此，本書(shū)在講述氚的基本性質(zhì)時(shí)，常采用與氕、氘對(duì)比的方法：一方面要比較氕、氘、氚的共同性，同時(shí)又要特別強(qiáng)調(diào)氚的特殊性，在列舉氚的參數(shù)時(shí)，要盡可能引用氚的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。1.1　氚的歷史回顧1971年Nobel獎(jiǎng)獲得者Libby〔1〕氚的生態(tài)學(xué)專(zhuān)題會(huì)議上作了“氚的歷史”的報(bào)告，為我們提供了有關(guān)氚的發(fā)現(xiàn)和早期研究的許多鮮為人知的史料。Libby以熱核武器的首次試驗(yàn)為標(biāo)志把氚的歷史劃分為氚的探索研究和氚的熱核應(yīng)用兩個(gè)階段，但我們認(rèn)為蘇聯(lián)學(xué)者πehcknn〔2〕把氚的歷史劃分為三個(gè)時(shí)期似乎更加合理：第一個(gè)時(shí)期（1934—1950）——氚的發(fā)現(xiàn)和闡明氚的物理、化學(xué)性質(zhì)時(shí)期；第二個(gè)時(shí)期（1950——1965）——研究自然界中氚的含量、分布和探討各種體系中氚的測(cè)量方法時(shí)期；第三個(gè)時(shí)期（1965年以后）——氚的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展時(shí)期。關(guān)于氚發(fā)現(xiàn)的歷史背景可以追溯到1910年Soddy提出的同位素假說(shuō)，他認(rèn)為一種化學(xué)元素有兩種或兩種以上的同位素存在可能是普遍現(xiàn)象。1919年Rutherford又預(yù)言存在具有單位電荷的、原子量分別為2和3的氫同位素，但是通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)第一種氫同位素卻花了十多年時(shí)間。1932年，Urey等人〔3〕采用低溫蒸發(fā)液氫，然后用光譜儀分析最后產(chǎn)物的光譜，發(fā)現(xiàn)了原子量為2的重氫，這一發(fā)現(xiàn)激勵(lì)人們以更大的興趣去尋找另一種原子量為3的超重氫。當(dāng)時(shí)有兩個(gè)研究小組積極地投入了這一探索工作，一個(gè)是美國(guó)普林斯頓大學(xué)研究組，另一個(gè)是英國(guó)劍橋大學(xué)研究組。前者試圖從自然界中尋找超重氫，后者希望利用核反應(yīng)產(chǎn)生超重氫。這里要特別提及科學(xué)史上的一項(xiàng)重大發(fā)明，這就是1932年人造荷電粒子加速器問(wèn)世，與此同時(shí)電解法生產(chǎn)重水也獲得成功，這些成就為氚的發(fā)現(xiàn)做好了技術(shù)的與物質(zhì)的準(zhǔn)備。

編輯推薦

《氚和氚的工程技術(shù)》由兩篇組成：上篇包括氚的基本性質(zhì)，氚的生產(chǎn)和氚的提取，共3章21節(jié)，主要講述氚的物理、化學(xué)和核的性質(zhì)，以對(duì)比方式，用圖表給出氕、氘、氚的一些重要參數(shù)；下篇包括氚的提純，氫同位素分離技術(shù)，金屬氚化物技術(shù)，氚的安全與輻射防護(hù)，共4章24節(jié)，下篇側(cè)重于氚在實(shí)際應(yīng)用中涉及的一些重要的處理技術(shù)，這些技術(shù)是比較成熟的。

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