2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩116頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、氘氚聚變能是解決未來人類能源問題的重要途徑之一。核聚變學(xué)科涉及很多科學(xué)、工程技術(shù)和材料問題,其中氚自持是氘氚聚變堆的核心問題之一。由于氚在自然界中僅痕量存在,聚變堆中除了運(yùn)行初期必須向聚變堆環(huán)形真空室提供預(yù)留的氘氚氣體外,穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后,聚變堆所需的燃料氚必須由聚變高能中子通過鈹、鉛等材料倍增后輻照含有鋰物質(zhì)構(gòu)成的包層材料來產(chǎn)生。掌握含鋰增殖劑的釋氚行為及機(jī)理是設(shè)計(jì)氚提取回路并實(shí)現(xiàn)氚自持的研究基礎(chǔ),也是研究難點(diǎn)?;诖?,本文對(duì)我國聚變堆固體

2、鋰陶瓷增殖劑的主要候選材料Li4SiO4的釋氚行為展開了研究,重點(diǎn)研究晶粒表面反應(yīng)對(duì)Li4SiO4釋氚行為的影響。
  本文通過離線釋氚實(shí)驗(yàn)研究了晶粒表面吸附/解吸反應(yīng)以及同位素交換反應(yīng)對(duì)Li4SiO4釋氚行為的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了各表面反應(yīng)同時(shí)存在情況下的競爭機(jī)制及優(yōu)先反應(yīng)類型。在此基礎(chǔ)上分析并解釋了文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大差異的原因,為氚提取回路的設(shè)計(jì)提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論依據(jù)。由于載氣流速和升溫速率會(huì)影響釋氚溫度,因此如無特殊

3、說明,本文的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是在載氣流速為50mL/min,升溫速率為5℃/min條件下獲得的。主要結(jié)論如下:
  (1)對(duì)于Li4SiO4來說,除了少量自由氚氣之外,氚擴(kuò)散至晶粒表面后主要以-OT形式存在。既可以通過-OT/-OH的再結(jié)合/解吸反應(yīng)釋放氚水(410℃以下),也可以通過O-T鍵的斷裂后形成的T離子的再結(jié)合反應(yīng)釋放氚氣(563℃和722℃)。前者釋放溫度低于后者。樣品自身釋放氚氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)完善了鋰陶瓷增殖劑表面釋氚過

4、程的認(rèn)識(shí)。此類實(shí)驗(yàn)研究在文獻(xiàn)中鮮有報(bào)道。樣品自身釋放氚氣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象僅出現(xiàn)在表面“干燥”的樣品。Li4SiO4樣品吸水后,表面上H2O/-OH濃度增加,使得氚水解吸反應(yīng)優(yōu)于氚氣解吸反應(yīng)發(fā)生,因而降低了釋氚溫度以及氚氣釋放比例。
  (2)Li4SiO4是吸水能力較強(qiáng)的鋰陶瓷增殖劑,存在多個(gè)吸附H2O/-OH的位點(diǎn),根據(jù)樣品預(yù)處理?xiàng)l件以及存放條件的不同,表面既有物理吸附水,也有化學(xué)吸附水。物理吸附水通過H2O同位素交換反應(yīng)影響釋氚溫度

5、,化學(xué)吸附水通過-OH/-OT再結(jié)合/解吸反應(yīng)影響釋氚行為。Li4SiO4表面存在多個(gè)H2O/-OH的位點(diǎn)導(dǎo)致出現(xiàn)多個(gè)氚水解吸峰,隨Li4SiO4表面吸附水分的不同而不同。本文對(duì)Li4SiO4釋氚表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究表明,Li4SiO4表面的氚水解吸反應(yīng)為二級(jí)反應(yīng),每種解吸位點(diǎn)對(duì)應(yīng)著不同的活化能。對(duì)釋氚實(shí)驗(yàn)中各釋氚峰溫對(duì)應(yīng)的活化能進(jìn)行了計(jì)算。
  (3)載氣中H2主要通過H2同位素交換反應(yīng)和H2在Li4SiO4表面生成水的反應(yīng)影響鋰

6、陶瓷增殖劑的釋氚化學(xué)形態(tài)和溫度。H2同位素交換反應(yīng)僅在400℃以上出現(xiàn),但仍然低于通過T2/HT再結(jié)合/解吸反應(yīng)釋放氚氣的溫度(563℃和722℃),因此載氣中加H2可降低氚氣釋放溫度。H2在Li4SiO4表面生成水的反應(yīng)峰值溫度出現(xiàn)在668℃。
  (4)Li4SiO4樣品表面上吸附水分導(dǎo)致的氚水解吸反應(yīng)以及載氣中加H2后的氫同位素交換反應(yīng)對(duì)鋰陶瓷增殖劑釋氚的影響存在競爭機(jī)制。前者(反應(yīng)溫度在410℃以下)優(yōu)于后者(反應(yīng)溫度在4

7、40℃以上)進(jìn)行。因此Li4SiO4樣品吸水后,載氣中加H2對(duì)釋氚化學(xué)形態(tài)的影響顯著降低。相關(guān)機(jī)理解釋在文獻(xiàn)中鮮有報(bào)道。這一認(rèn)識(shí)對(duì)于氚提取回路的設(shè)計(jì)十分重要。
  本文首次較為深入地研究了樣品吸附水分對(duì)Li4SiO4釋氚行為影響及其與載氣中H2效應(yīng)競爭反應(yīng)機(jī)制。在此基礎(chǔ)上歸納了不同表面條件下的釋氚行為特征,計(jì)算了表面釋氚動(dòng)力學(xué)參數(shù)。研究結(jié)果表明,表面反應(yīng)對(duì)釋氚結(jié)果影響較大。本文的研究為解釋文獻(xiàn)中鋰陶瓷增殖劑釋氚行為不同的現(xiàn)象提供了

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論