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技术文章

反应堆产氚和重水提氚

2017/9/12 14:35:45

氚在自然界中储量很少，实用的氚靠人工制造，目前主要采用反应堆产氚和重水提氚。反应堆生产氚是通过锂-6或氘的中子核反应。
锂的中子核反应，是用高富集锂-6的合金或陶瓷体做成的靶件，放到反应堆中去辐照。两者相比，以陶瓷靶生产氚效果更好。陶瓷靶是用含锂的陶瓷做芯体，不锈钢或铝合金做包壳，制成靶件。靶件受中子辐照之后，除产生氚之外，还会产生许多其他同位素，所以必须进行纯化。
重水在反应堆中受中子照射，通过D(n,γ)T反应而生成氚。从重水反应堆的重水中提氚的方法有多种，例如：利用化学性质差异的化学交换法（如催化交换法）；利用迁移率不同的电解法；利用挥发度不同的蒸馏法；此外，还有色谱法、热扩散法、激光法等。现在，用得比较多的是催化交换法和联合电解的催化交换法。在法国、加拿大、印度、韩国等国家中，有的已进入工业应用，有的尚在开发研究。
利用加速器生产氚是通过核反应获得，如：
氘 + 铍-9 → 氚 + 铍-8
氘 + 氘 → 氚 + 质子
中子 + 锂-6 → 氚 + 氦-4
这些方法生产氚，还没有形成规模生产或者使用者尚不多。
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