Предпосылками криогенной технологии получения
3
Не из смеси
изотопов являются результаты фундаментальных теоретических и экс-
периментальных работ, выполненных в середине прошлого века в це-
лях изучения и использования свойств жидких растворов этих изо-
топов [1–3]. Успешно опробованные тогда технологические приемы
разделения растворов
4
Не–
3
Не используются и по сей день в лабора-
торных целях.
В соответствии с этими предпосылками извлечение
3
Не из природ-
ного гелия представляется состоящим из двух этапов:
•
предварительное обогащение исходной бедной природной смеси
в целях получения концентрата, содержащего 0,1. . . 5%
3
Не;
•
получение чистого
3
Не из этого концентрата традиционными
методами низкотемпературной ректификации или адсорбции.
Главной особенностью этой технологии (рис. 1) является прин-
цип предварительного обогащения природного гелия легким изото-
пом. Этот принцип состоит в ожижении гелия, охлаждении его до
температуры ниже 2,17 K и последующей фильтрации примесей по-
лученного жидкого гелия. При такой температуре основная часть жид-
кого гелия, состоящая из изотопа
4
Не, приобретает свойство сверхте-
кучести — способности без сопротивления перетекать через очень уз-
кие каналы. Поскольку размер каналов используемого здесь фильтра
составляет 1 мкм, то через них перетекает в основном только сверх-
текучий изотоп
4
Не, а изотоп
3
Не и другие примеси задерживаются
фильтром. Так происходит накопление изотопа
3
Не на входе в фильтр.
Рис. 1. Принципиальная схема технологии получения
3
Не из природного гелия
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
55