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放射性氙高灵敏度现场快速自动化监测系统研制
1
作者 龙斌 周国庆 +5 位作者 田言杰 雷卫国 陈伟 苏川英 王雪梅 冯淑娟 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期481-488,共8页
放射性氙监测是禁核试核查现场视察和核设施安全监测的重要项目之一,能够快速准确地甄别违约核活动和预警识别核设施的泄漏。本文综合运用超低温动态吸附、中空纤维膜除杂和现场低本底测量等技术,研制了一套放射性氙高灵敏度现场快速自... 放射性氙监测是禁核试核查现场视察和核设施安全监测的重要项目之一,能够快速准确地甄别违约核活动和预警识别核设施的泄漏。本文综合运用超低温动态吸附、中空纤维膜除杂和现场低本底测量等技术,研制了一套放射性氙高灵敏度现场快速自动化监测系统,用于放射性氙现场取样、分离和测量。测试结果表明,该系统在氡浓度为20 Bq/m^(3)、采样体积为2 m^(3)、分析周期不大于120 min时,氙回收率为79.9%,对^(133) Xe的最小可探测活度浓度(MDC)小于0.26 Bq/m^(3),测量结果的不确定度小于±12%。该系统具有灵敏度高、分析周期短、全流程自动化的特点,能够应用于核设施安全监测、现场视察放射性氙监测、核应急放射性气体监测等场合。 展开更多
关键词 放射性氙 高灵敏度 快速 现场 自动化监测
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氙同位素丰度参考气制备方法研究
2
作者 杨天丽 罗立力 +2 位作者 青颖 张苏敏 周鑫 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第S01期94-99,共6页
氙同位素丰度比高精度质谱分析技术强烈依赖于氙同位素丰度参考气,参考气的准确制备是关键技术。研究分析了高纯^(128)Xe同位素气体原料中杂质同位素的丰度,采用重量法制备了丰度为80%、91%和92%的^(128)Xe同位素丰度参考气,评定了参考... 氙同位素丰度比高精度质谱分析技术强烈依赖于氙同位素丰度参考气,参考气的准确制备是关键技术。研究分析了高纯^(128)Xe同位素气体原料中杂质同位素的丰度,采用重量法制备了丰度为80%、91%和92%的^(128)Xe同位素丰度参考气,评定了参考气制备过程引入的不确定度,并采用稀有气体同位素质谱仪对制备的参考气进行验证。结果表明,^(128)Xe同位素丰度参考气制备过程引入的扩展不确定度为0.7%(k=2),制备值与验证值的偏差小于0.2%,表明制备的^(128)Xe同位素丰度参考气量值准确可靠,该同位素丰度参考气能够满足实验室分析质量控制的要求。 展开更多
关键词 氙同位素 重量法 同位素质谱法
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圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析 被引量：1
3
作者 宁可为 刘凯 +4 位作者 孙汝雷 赵富龙 游尔胜 余霖 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期450-458,共9页
小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比... 小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。 展开更多
关键词 小型反应堆 氦氙混合气体 超临界二氧化碳 圆管通道 数值模拟 模型修正 换热特性 安全特性
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HKUST-1颗粒对低浓度氙氪混合气体动态吸附分离性能的研究
4
作者 陈彬 傅钰 +5 位作者 曹天 伍岳 张文祥 韦冠一 武山 马和平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期308-319,共12页
低浓度放射性氙(Xe)和氪(Kr)混合气的吸附分离对于其核数据的准确测量以及核设施放射性废气的净化具有重要意义。本文采用聚乙烯醇作为粘结剂制备了HKUST-1颗粒样品。HKUST-1颗粒样品的抗压测试结果表明,其具有较高的抗压强度。HKUST-1... 低浓度放射性氙(Xe)和氪(Kr)混合气的吸附分离对于其核数据的准确测量以及核设施放射性废气的净化具有重要意义。本文采用聚乙烯醇作为粘结剂制备了HKUST-1颗粒样品。HKUST-1颗粒样品的抗压测试结果表明,其具有较高的抗压强度。HKUST-1粉末样品和颗粒样品的Xe(Kr)静态吸附数据表明,在0℃或25℃吸附温度下,HKUST-1粉末样品和颗粒样品低吸附压力下的Xe(Kr)吸附量、Xe(Kr)亨利系数以及Xe/Kr亨利选择性基本相同;造粒后颗粒样品的Xe(Kr)零点等量吸附热较造粒前减小。采用动态穿透曲线法研究了HKUST-1颗粒样品在25℃和100 kPa下分离低浓度Xe和Kr(Xe 50 ppm、Kr 50 ppm)的性能。结果表明,HKUST-1颗粒样品可实现低浓度的Xe/Kr分离,Xe穿透(c/c 0=0.02)时的Xe动态吸附量和相应的Xe/Kr动态吸附选择性随瞬时进样流量的增大而增大,Xe(Kr)饱和吸附量及相应的Xe/Kr动态吸附选择性在不同瞬时进样流量下基本保持不变。惠勒-琼斯方程对Xe穿透曲线初始部分(c/c 0≤0.02)的非线性拟合结果表明,该方程可用于预测Xe在HKUST-1颗粒吸附柱上穿透的初始阶段。 展开更多
关键词 HKUST-1 造粒 低浓度气体 氙 氪 动态分离
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β-γ 符合的低本底放射性氙测量技术研究
5
作者 肖思敏 郭庐阵 +6 位作者 李兴隆 骆志平 庞洪超 刘阳 吴建华 袁国军 黄晓鹏 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第4期680-687,共8页
研制了一套高灵敏度气体氙放射性同位素探测装置,配合前端化学处理单元,实现对大气中的氙放射性同位素的自动监测。系统采用β-γ复合测量技术,降低了本底,并基于双高纯锗探测器(HPGe)和钝化离子注入平面硅气体探测盒(PIPSBOX),设计夹心... 研制了一套高灵敏度气体氙放射性同位素探测装置,配合前端化学处理单元,实现对大气中的氙放射性同位素的自动监测。系统采用β-γ复合测量技术,降低了本底,并基于双高纯锗探测器(HPGe)和钝化离子注入平面硅气体探测盒(PIPSBOX),设计夹心式HPGe/PIPSBOX/HPGe探测器结构,提高了系统的探测效率。研究使用点源对HPGe探测器和PIPSBOX探测器能量、分辨率刻度,并使用体源结合Geant4模拟对探测器的探测效率进行刻度。最终预期对133Xe核素的最小可检测活度浓度(MDC)约为0.178 mBq/m^(3)。 展开更多
关键词 β-γ符合 探测器刻度 氙放射性同位素 低本底
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氦氙气冷反应堆系统无保护控制事故安全分析
6
作者 廖浩仰 明杨 +5 位作者 陈宝文 赵富龙 秦傲翔 高璞珍 田瑞峰 谭思超 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1750-1759,共10页
小型氦氙气冷反应堆布雷顿循环系统作为第4代先进反应堆,具有轻质、紧凑、系统简单和启停迅速等优点,十分适合用于偏僻地区和岛屿的能源供应。基于Modelica语言通过对各关键设备进行模块化动态建模,开发了氦氙气冷反应堆布雷顿循环系统... 小型氦氙气冷反应堆布雷顿循环系统作为第4代先进反应堆,具有轻质、紧凑、系统简单和启停迅速等优点,十分适合用于偏僻地区和岛屿的能源供应。基于Modelica语言通过对各关键设备进行模块化动态建模,开发了氦氙气冷反应堆布雷顿循环系统分析程序,并进行程序可靠性验证。模拟了系统稳态工况和事故瞬态变工况,重点分析了反应性引入和容积控制系统错误投入等瞬态工况的动态响应特性。结果表明:系统分析程序仿真结果较为合理,系统具有一定自稳、自调能力,需采取措施控制转子转速下降速率。本文结果可为氦氙气冷反应堆布雷顿循环系统的安全特性分析提供理论基础。 展开更多
关键词 闭式布雷顿循环 事故分析 氦氙混合气体 系统建模 程序仿真
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VVER机组氙瞬态过程及控制策略分析研究
7
作者 李瑶 潘登 +2 位作者 化新超 黄鹏 叶刘锁 《核安全》 2024年第6期47-54,共8页
为了分析VVER机组功率或控制棒棒位变化过程引起的氙振荡趋势并进行针对性控制,本文基于田湾核电站4号机组第4循环实际情况,通过KASKAD程序包计算了工作棒组在不同位置下的堆芯稳态轴向功率分布,计算了单束控制棒动作时的径向功率分布,... 为了分析VVER机组功率或控制棒棒位变化过程引起的氙振荡趋势并进行针对性控制,本文基于田湾核电站4号机组第4循环实际情况,通过KASKAD程序包计算了工作棒组在不同位置下的堆芯稳态轴向功率分布,计算了单束控制棒动作时的径向功率分布,分析了反应堆功率变化时氙导致的反应性引入随时间的变化,通过调整工作棒组初始位置和最终位置的取值尽可能地降低功率变化带来的氙振荡对反应性的影响,给出了功率调节前后工作棒组的建议棒位,为机组运行人员提供参考。 展开更多
关键词 VVER 功率分布 氙振荡 反应性 KASKAD
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高效除杂纯化器在氪氙产品中的应用
8
作者 李世君 郑梦杰 +2 位作者 王建世 崔增涛 闫红伟 《低温与特气》 CAS 2024年第6期14-16,共3页
高纯氪氙产品中的氟化物和轻组分是影响产品达到高纯度的主要杂质,同时也是制约氪氙精馏产量的因素。除杂纯化器利用稀有气体不易被吸附的有利条件,采用双重脱除,提升产品纯度的同时也提升了氪氙产品的产量。根据已投运一月的数据统计,5... 高纯氪氙产品中的氟化物和轻组分是影响产品达到高纯度的主要杂质,同时也是制约氪氙精馏产量的因素。除杂纯化器利用稀有气体不易被吸附的有利条件,采用双重脱除,提升产品纯度的同时也提升了氪氙产品的产量。根据已投运一月的数据统计,5N氪气中CF4体积分数有效降低至<0.01×10^(-6),氙气中SF_(6)体积分数降低至<0.1×10^(-6);氪氙气日产量也提升了50%~70%。由于纯化器对于稀有气体和其它气体的选择性吸附,有效改善了氪氙产品质量的稳定性。 展开更多
关键词 纯化器 氪 氙 氟化物
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氪氙精制装置催化撬换热系统改造优化技术
9
作者 闫红伟 渠会丽 +1 位作者 崔增涛 郑梦杰 《低温与特气》 CAS 2024年第4期26-27,37,共3页
针对氪氙精制催化撬装置,经过实际运行与设计数据相对比,发现吸附器的进口温度远高于设计值,尤其是在夏季,氪氙的产能低于冬季,主要原因是前端的回热器出口温度高和氧气冷却器换热效果差。为了增加氪氙产能,对回热器进行改造,原绕管式... 针对氪氙精制催化撬装置,经过实际运行与设计数据相对比,发现吸附器的进口温度远高于设计值,尤其是在夏季,氪氙的产能低于冬季,主要原因是前端的回热器出口温度高和氧气冷却器换热效果差。为了增加氪氙产能,对回热器进行改造,原绕管式改为双绕管结构,同时置换氧气冷却器,改用低温氮气提供冷源,达到降低吸附器进口温度、降低催化撬吸附器的切换周期、降低氪氙的放空次数的目的,进而提高了氪氙的产能。 展开更多
关键词 氪氙精制 换热系统 改进
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空分装置贫氪氙液氧系统工艺流程简述及调试总结
10
作者 党伟 《低温与特气》 CAS 2024年第5期41-42,45,共3页
简要介绍国能榆林化工有限公司3套十万等级空分附带贫氪氙液氧系统工艺流程、设备构成、调试运行,及注意事项。
关键词 空分 贫氪氙液氧系统 调试总结
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蒙卡燃耗中的氙振荡现象分析及计算研究 被引量：1
11
作者 李耀东 余纲林 +2 位作者 李万林 陈宗欢 王侃 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期152-156,共5页
根据氙振荡产生的机理,按照燃耗步长来划分:在短步长条件下会产生物理氙振荡,在长步长条件下会产生数值氙振荡。研究发现,当燃耗步长增大到19h,物理氙振荡的振幅最小,随着燃耗步长继续增大,表现为数值氙振荡,当燃耗步长27d,数值氙振荡... 根据氙振荡产生的机理,按照燃耗步长来划分:在短步长条件下会产生物理氙振荡,在长步长条件下会产生数值氙振荡。研究发现,当燃耗步长增大到19h,物理氙振荡的振幅最小,随着燃耗步长继续增大,表现为数值氙振荡,当燃耗步长27d,数值氙振荡振幅最小。采用平衡氙方法强制使中子通量与氙浓度平衡,在堆芯物理计算程序(RMC)的输运模块中运用平衡氙方法对碘氙的浓度进行不断的迭代更新,在保证收敛的情况下抑制了氙振荡现象的发生。 展开更多
关键词 蒙特卡罗方法 燃耗 物理氙振荡 数值氙振荡 氙振荡抑制
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^(133)Xe示踪剂法研究活性碳纤维对大气本底水平氙的吸附性能 被引量：1
12
作者 张海涛 王亚龙 +2 位作者 张利兴 王旭辉 张小林 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期30-34,共5页
用133Xe作示踪剂研究了市售活性碳纤维对大气本底水平氙的吸附性能 ,并与粒状活性炭的吸附性能作了比较 ;测定了市售活性碳纤维的吸附效率。结果表明 。
关键词 活性碳纤维 低温吸附 同位素示踪法 氙133同位素 氙 吸附性能 大气
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气相色谱氩、氪、氙、氡分离度初步研究 被引量：10
13
作者 刘蜀疆 陈占营 +5 位作者 常印忠 王世联 李奇 石建芳 樊元庆 赵允刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期115-119,共5页
核爆炸产生多种稀有气体核素,这些核素可作为核泄露监测对象。气相色谱是组分分离的重要手段,在核爆炸监测取样中有重要应用。本文以5分子筛作为固定相,高纯氮作为流动相,测量了氩、氪、氙、氡在气相色谱中的分离效果。结果表明,在相... 核爆炸产生多种稀有气体核素,这些核素可作为核泄露监测对象。气相色谱是组分分离的重要手段,在核爆炸监测取样中有重要应用。本文以5分子筛作为固定相,高纯氮作为流动相,测量了氩、氪、氙、氡在气相色谱中的分离效果。结果表明,在相同色谱条件下,氩、氪分离度小于氪、氙分离度;在柱流量35.6mL/min、柱温353K条件下,气相色谱氩、氪,氪、氙,氙、氡分离度均大于2.25。 展开更多
关键词 氩 氪 氙 氡 分离度
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氙在活性炭和碳分子筛上的动态吸附性能 被引量：24
14
作者 冯淑娟 周崇阳 +1 位作者 周国庆 金玉仁 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期274-279,共6页
为筛选氙的吸附剂,研究了氙在活性炭和碳分子筛(CMS)上的动态吸附性能,探讨了氙浓度、气流比速、温度、载气、压力和CO2等对氙动态吸附系数的影响。结果表明,CMS1对氙的吸附能力最强,其次为CMS2;低于10-5mol/L的氙浓度、实验气流比速以... 为筛选氙的吸附剂,研究了氙在活性炭和碳分子筛(CMS)上的动态吸附性能,探讨了氙浓度、气流比速、温度、载气、压力和CO2等对氙动态吸附系数的影响。结果表明,CMS1对氙的吸附能力最强,其次为CMS2;低于10-5mol/L的氙浓度、实验气流比速以及5×10-5mol/L以下的CO2浓度对氙动态吸附系数影响不明显;载气种类和高于5×10-5mol/L的CO2浓度对氙的动态吸附系数有一定影响;吸附温度和吸附压力对氙动态吸附系数影响较大。提高吸附剂吸附氙能力的方法主要是降低吸附温度和增加吸附压力。 展开更多
关键词 氙 动态吸附 活性炭 碳分子筛
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HPGeγ能谱法测量惰性气体氙活度 被引量：15
15
作者 王世联 王军 +6 位作者 李奇 陈占营 樊元庆 贾怀茂 常印忠 刘蜀疆 张新军 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期521-524,575,共5页
研制了炭纤维底衬气体源盒,有效减小了测量源盒对氙同位素低能γ射线的吸收;研制了气体转移制源装置,实现了样品从归档瓶向测量源盒的高效转移;采用效率过渡和理论模拟的方法标定了HPGe探测系统的峰效率。从而建立了惰性气体氙归档样品... 研制了炭纤维底衬气体源盒,有效减小了测量源盒对氙同位素低能γ射线的吸收;研制了气体转移制源装置,实现了样品从归档瓶向测量源盒的高效转移;采用效率过渡和理论模拟的方法标定了HPGe探测系统的峰效率。从而建立了惰性气体氙归档样品的高分辨HPGeγ能谱分析方法,使CTBT北京放射性核素实验室基本具备了分析惰性气体监测台站归档样品的能力。 展开更多
关键词 氙 活度 转移效率 效率刻度 Γ能谱法
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基于制备型气相色谱的氙氡分离技术研究 被引量：9
16
作者 陈占营 刘蜀疆 +3 位作者 王建龙 常印忠 樊元庆 李奇 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1949-1955,共7页
放射性氙同位素探测对监视全面禁止核试验条约(CTBT)的履行具有重要意义;同时在核设施安全运行、环境辐射监测及核事故应急监测中意义重大。氡的子体,包括214 Bi和214 Pb会严重干扰放射性氙同位素的活度测量,在氙测量前必须将氡去除,为... 放射性氙同位素探测对监视全面禁止核试验条约(CTBT)的履行具有重要意义;同时在核设施安全运行、环境辐射监测及核事故应急监测中意义重大。氡的子体,包括214 Bi和214 Pb会严重干扰放射性氙同位素的活度测量,在氙测量前必须将氡去除,为此开展了制备型气相色谱分离氙氡技术研究。本文研究建立了一套制备型气相色谱系统实验平台,采用氙标准样品,考察了实验平台的氙制备性能;自制了氙氡混合源,测试了氡去污因子。结果表明:建立的实验平台和基于该平台的氙氡分离与氙制备的实验方法实用高效:对氙的制备量不小于11.5mL(@STP);制备样品中氙的体积比浓度和氙回收效率分别不小于80%和95%;氡去污因子大于105,满足CTBT大气放射性氙监测技术要求。 展开更多
关键词 制备型气相色谱 氙 氡 去污因子
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β-γ符合法测量放射性氙同位素记忆效应研究 被引量：10
17
作者 贾怀茂 王世联 +4 位作者 王军 李奇 赵允刚 樊元庆 张新军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期201-205,共5页
β-γ符合法是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查中测量放射性惰性气体氙的一种重要方法。文章主要介绍了β-γ符合法测量放射性氙同位素活度时塑料闪烁体探测器的惰性气体记忆效应,实验测量了记忆效应及其对探测器最小可探测活度... β-γ符合法是全面禁止核试验条约(CTBT)放射性核素核查中测量放射性惰性气体氙的一种重要方法。文章主要介绍了β-γ符合法测量放射性氙同位素活度时塑料闪烁体探测器的惰性气体记忆效应,实验测量了记忆效应及其对探测器最小可探测活度(MDA)的影响,在此基础上,探讨了减小惰性气体记忆效应的方法。结果表明,镀铝薄膜塑料闪烁体和YAP闪烁体可显著减小惰性气体记忆效应。 展开更多
关键词 符合法 放射性氙同位素 记忆效应 CTBT
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气相色谱法测定大气中氪和氙 被引量：8
18
作者 张海涛 陈占营 +1 位作者 张利兴 曾斌 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期717-719,共3页
设计了一套测定气体的可调压进样装置,提出了气相色谱法-脉冲放电氦离子化检测器测定大气中氪和氙的含量。通过采用低温分离、柱程序升温及高效吸气柱消除了样品中基体气体对氪、氙测定的干扰。氪和氙的检出限(3S/N)分别为11 pg和24 pg。
关键词 气相色谱法 大气 氪 氙
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放射性氙分离纯化技术 被引量：6
19
作者 王茜 彭述明 +3 位作者 郝樊华 卞直上 王红侠 李伟 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期230-235,共6页
采用制备色谱技术并结合吸附材料性能的差异的方法,对不同温度下4A MS柱、5A MS柱、碳黑小球(601)柱、活性碳柱的性能进行了测定,根据测定结果确定了氙分离纯化流程的设计参数及实验参数。在设计的氙分离纯化流程的基础上,通过模拟实验... 采用制备色谱技术并结合吸附材料性能的差异的方法,对不同温度下4A MS柱、5A MS柱、碳黑小球(601)柱、活性碳柱的性能进行了测定,根据测定结果确定了氙分离纯化流程的设计参数及实验参数。在设计的氙分离纯化流程的基础上,通过模拟实验测得该流程获得氙样品的产额好于90%,获得氙样品的纯度好于98%,样品能满足放射性测量的要求。 展开更多
关键词 氙 分离 纯化
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几种活性碳纤维的结构及其吸氙性能研究 被引量：8
20
作者 陈水挟 金莹 +1 位作者 罗颖 曾汉民 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第11期67-72,共6页
表征了几个系列的活性碳纤维及球状活性碳的孔结构 ,研究了这些多孔碳吸附材料在不同温度下对氙的吸附特征 ,并进一步研究了这些活性碳纤维对氙的吸附性能及其与孔结构的关系。结果表明 ,氙气在活性碳纤维上的吸附容量 ,并不随活性碳纤... 表征了几个系列的活性碳纤维及球状活性碳的孔结构 ,研究了这些多孔碳吸附材料在不同温度下对氙的吸附特征 ,并进一步研究了这些活性碳纤维对氙的吸附性能及其与孔结构的关系。结果表明 ,氙气在活性碳纤维上的吸附容量 ,并不随活性碳纤维的比表面积的增加而增大 ,而是与其孔径分布密切相关。其中 ,尤其以半径≤ 0 4nm的极微孔 ,最有利于氙的吸附。将上述的等温吸附数据用Langmuir吸附方程进行拟合 ,揭示这种结果是由于活性碳纤维中的窄孔 (极微孔 )对氙具有较高的吸附热所致。 展开更多
关键词 吸氙性能 活性碳纤维 孔结构 吸附性能 吸附容量 球状活性碳
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