硼有两种稳定的同位素,硼10和硼11,以元素符号表示为10B和11B,其中10B的自然风度为19.3%,10B对热中子的吸收截面是自然丰度硼的5倍还多,是石墨的20多倍,是作为中子防护材料的混凝土的500多倍。正是由于对热中子的强烈吸收倾向使得富集10B材料成为非常有用的商品,在核电、现代工业、军事装备、及医药等方面的应用日益广泛。
采用化学交换反应精馏法分离硼同位素,通过三氟化硼与三氟化硼一苯甲醚络合物的化学交换反应,使得硼10同位素在液相富集,达到分离的目的。该化学交换反应体系具有较高分离系数、较低原料分解率、毒性小、常温常压下操作等特点,优于其它分离体系。
对硼同位素分离的工艺流程做了相应的改进,整个工艺流程主要由交换精馏塔、络合塔、裂解塔、除杂塔和干燥塔等5个部分组成。根据实验室中的中试研究装置,对整个工艺流程进行了设计计算。并且依据此计算建立了中试实验装置,为下一步的实验研究打下了良好的基础,同时也为实现工业化的投建打下了良好的理论和实践基础,是硼同位素分离由理论转为实践的突破。
|