Масспектрометрический метод разделения протия и дейтерия.

[Wallic]

В результате мысленного эксперимента я собрал в своем воображении такую установку: водород из воды течет по нафиону или другому веществу с протонной проводимостью, потом попадает на тонкую платиновую фольгу, с которой в вакууме улетает за счет термо или фотопротонной эмиссии. Поток протонов, разогнанный электрическим полем, попадает в магнитное поле и летит по дуге согласно удельному заряду, протоны прилетают в одну точку, дейтроны в другую ионы трития в третью. В точках приема их ждет нафион, покрытый тонким слоем платины в качестве мишени. Пройдя сквозь платину катионы попадают в нафион и движутся по нему за счет протонной проводимости.

Вы все таки практики, знаете гораздо больше меня. Известно ли вам, реализовывал кто либо подобную конструкцию?

Хотя эта тема уже не для химиков, а для физиков.

 

Изменено 20 Декабря, 2023 в 04:53 пользователем Wallic

[Вадим Вергун]

20.12.2023 в 07:52, Wallic сказал:

В результате мысленного эксперимента я собрал в своем воображении такую установку: водород из воды течет по нафиону или другому веществу с протонной проводимостью, потом попадает на тонкую платиновую фольгу, с которой в вакууме улетает за счет термо или фотопротонной эмиссии. Поток протонов, разогнанный электрическим полем, попадает в магнитное поле и летит по дуге согласно удельному заряду, протоны прилетают в одну точку, дейтроны в другую ионы трития в третью. В точках приема их ждет нафион, покрытый тонким слоем платины в качестве мишени. Пройдя сквозь платину катионы попадают в нафион и движутся по нему за счет протонной проводимости.

Вы все таки практики, знаете гораздо больше меня. Известно ли вам, реализовывал кто либо подобную конструкцию?

Хотя эта тема уже не для химиков, а для физиков.

 

Идея понятна, однако смысла в этом нет. В паре протий-дийтерий самые высокие коэффициенты разделения в самых разных процессах среди всех изотопов. Давно существует метод получения тяжёлой воды электролизом, низкотемпературную ректификацию тоже вполне применяют. Тяжёлая вода стоит не огромных денег.

Любое электромагнитное разделение будет на порядки дороже.

[Метвед]

Термо и фото протонная эмиссия это что за зверь такой лютый?     Получить пучок протонов (традиционно - из газоразрядной плазмы) в принципе можно но овчинка выделки не стоит - очень малые рабочие токи, соотв. крайне  низкая производительность.  

.

[chemister2010]

Масс-спектрометрический способ разделения изотопов существует и применяется, но очень дорогой и дает малые количества изотопов. Поэтому для разделения дейтерия и протия используют более дешевые и объемные методы.

[Wallic]

20.12.2023 в 11:15, Метвед сказал:

Термо и фото протонная эмиссия это что за зверь такой лютый?     Получить пучок протонов (традиционно - из газоразрядной плазмы) в принципе можно но овчинка выделки не стоит - очень малые рабочие токи, соотв. крайне  низкая производительность. 

Это я предположил существование таких явлений но не встречал их описания. Как то надо выбить протон из нафиона в вакуум. Возможно сначала в платиновую фольгу, а ее уже нагреть или лазером посветить.

[Sovetnik]

21.12.2023 в 10:23, Wallic сказал:

выбить протон из нафиона в вакуум

А нафиг он?

[Wallic]

Нафион это твёрдый электролит с протонной проводимостью, протоны по нему гнать как по проводам.

[user2022]

Готовые свободные протоны есть в обычной кислоте. Без лишних магических нафионов и др. Согласно физике они даже должны сами вылетать из кислоты при температурах выше 0. Вместе со всем остальным барахлом кислоты. Обратно в кислоту их загоняет только электрополе от начала разделения зарядов при улете только протона. Потому самое важное во всем процессе - наложить нужной полярности электрополе над кислотой (она электропровода и может быть прямо электродом). Чтобы вылетевшие протоны могло захватывать полем (по аналогии с электронами в старых дедовских радиолампах) и уносить куда надо. Собственно ионные тяжкие процессы были и в радиолампах и там заметно мешали и вредили. Протон только позитивный ион водорода. Потому может начать с какой-нить (твердой при нужном давлении ?) кислятины просто. Ну и для годной эмиссии (протонную эмиссию из разных кислот мало вероятно сильно исследовали в бывшей крутой технической цивилизации или надо копать в старых бумажных библиотеках редкие очеты в мелких физ журналах и др) скорее надо будет и греть эмиттер протонов до приличной температуры.

 

Еще может просто разделять на нужные ионы готовый пар какой-нить подходящей кислоты электрополем. Положительные и отрицательные полетят весьма в разные стороны.

[user2022]

В 21.12.2023 в 20:25, Sovetnik сказал:

А нафиг он?

Ну тут идея про разделение ионов водорода - они там или просто протоны или протон с нейтронами. Соотв должны быть протиевые и дейтериевые и тритиевые кислоты. Может кроме электролиза их можно и физикохимически разделять. Потом только отогнать нужный водород из кислоты если нужен отдельно.

 

Собственно из вики - По своим химическим свойствам соединения дейтерия имеют определённые особенности. Так, например, углерод-дейтериевые связи оказываются более «прочными», чем углерод-протиевые, из-за чего химические реакции с участием атомов дейтерия идут в несколько раз медленнее.

 

Потому для сгущения дейтериевой органики можно просто погонять какие-нить химические реакции органической углерод-водородной химии туда-сюда и будет идти сгущение дейтеривой водородной массы в остатках фазы разложения.

 

Типа при разложении че-нить с углем и водородом на CH+CD (или H+D) будет накопление C*D в остатках разлагаемого. Разной дешевой фигни с углем и водородом на этой планете достаточно много и это скорее будет дешевле построения вакуумно-ионной установки. И сильно быстрее по производительности на ион.

Изменено 23 Декабря, 2023 в 09:42 пользователем user2022

[user2022]

В 20.12.2023 в 09:49, Вадим Вергун сказал:

Любое электромагнитное разделение будет на порядки дороже.

Оно зато должно давать высокую чистоту каждого компонента за 1 этап. Ну когда исходник годно чистый. Но производительность скорее тоже научно-теоретическая вместо промышленой.