離心法分離鍺同位素實驗研究

        離心法是目前同位素分離的主要方法之一。該方法的分離效應(yīng)取決于待分離氣體不同組分間的相對分子質(zhì)量之差,而與氣體的平均相對分子質(zhì)量無關(guān)。只要能找到合適的氣體分離介質(zhì),離心法是分離重同位素的一種經(jīng)濟有效的方法。由于電能消耗少,濃縮系數(shù)大,離心法已逐漸取代氣體擴散法成為核燃料生產(chǎn)的主要方法。近年來,隨著科學(xué)的發(fā)展與技術(shù)的進步,穩(wěn)定同位素的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,為了滿足對穩(wěn)定同位素日益增長的需求,俄羅斯和歐洲URENCO公司等都已經(jīng)在實驗室離心機上進行同位素的研究和生產(chǎn)。
       鍺有5種天然同位素,70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge,其豐度分別為20. 5%、27. 4%、7.8%、36.5%和7.8%,其中76Ge在探測器領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用[1],尤其在暗物質(zhì)的尋找、中微子質(zhì)量的測量[2]等科學(xué)領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用。為了獲得單一的、豐度較高的76Ge同位素,需要對天然鍺同位素進行分離。隨著與鍺同位素相關(guān)的科學(xué)研究的深入,其需求量也隨之增加,在意大利的Gran Sass國家實驗室（LNGS）進行的無中微子的雙β衰變實驗研究中,預(yù)計會有總計大約1噸的高豐度76Ge晶體將被投入使用[3]。我國近年來也利用鍺展開了相關(guān)研究,對鍺同位素也有了一定的需求,因此,鍺同位素的生產(chǎn)分離研究具有非常重要的意義。分離同位素的主要方法有化學(xué)交換法、電磁法、氣體離心法等,由于氣體離心法具有耗能少、分離系數(shù)大等優(yōu)點,本工作擬采用氣體離心法,利用國產(chǎn)離心機進行鍺同位素的分離實驗。