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Gaschromatische Tritiumanreicherung, Trennung der Wasserstoffisotope bei Adsorption

Jähne, Bernd


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    "description": "<p>Die vorliegende Arbeit untersucht die M&ouml;glichkeiten gaschromatographischer Anreicherung von Tritium zur Messung von Low-Level-Proben. Es konnte ein tr&auml;gergasfreies Verfahren entwickelt werden, das aus einer Kombination von Frontalanalyse und Verdr&auml;ngungsentwicklung besteht. Es ist einfach zu handhaben, aber genauso effektiv wie kompliziertere bisherige Verfahren mit Tr&auml;gergas (Kapitel 2). Verbesserungen im Kolonnenbau machen gr&ouml;&szlig;ere Anreicherungsfaktoren m&ouml;glich. Durch eine optimalere Wahl der Adsorber und den &Uuml;bergang zu tieferen Temperaturen (63,2&deg;K, Sieden von fl&uuml;ssigem Stickstoff unter vermindertem Druck) l&auml;&szlig;t sich die vierfache Menge an Wasserstoff im gleichen Volumen anreichern wie mit den bisherigen gaschromatographischenVerfahren. Das gaschromatographische Verfahren ist gegen&uuml;ber dem Trennrohr schneller und platzsparender: eine 20 Nl Wasserstoffprobe l&auml;&szlig;t sich in weniger als 2 Stunden in einer 0,3 1 Kolonne bei 63,2&deg;K auf 1,3 Nl mit mehr als 99,0% Tritiumausbeute einengen. Auch gr&ouml;&szlig;ere Mengen H2 lassen sich verarbeiten, soda&szlig; der bisherige Anreicherungsweg f&uuml;r Low-Level-Tritiumproben weiter vereinfacht werden kann (Kapitel 7). Breiten Raum nehmen grundlegende Untersuchungen ein, die erst eine optimale Parameterwahl erm&ouml;glicht haben. Im Kapitel 4 werden Grundlagen der Adsorption beschrieben und die Adsorber auf ihre Adsorptionskapazit&auml;ten verglichen, die Theorie der Adsorption selbst findet sich in Anhang A2, die Me&szlig;verfahren in Anhang A1. Die Untersuchung der Trennfaktoren der Adsorption ist Gegenstand von Kapitel 5. Da f&uuml;r HT geeignete Trennfaktoren in der Literatur fehlen, wurden sowohl eigene Messungen unternommen, als auch versucht mit 3 Adsorptionsmodellen die Beziehung der Trennfaktoren untereinander (logarithmische Verh&auml;ltnisse, Bigeleisenfaktoren) theoretisch zu berechnen (Kapitel 5, Anhang A3). Dabei ergab sich, da&szlig; Isotopentrennfaktoren einschlie&szlig;lich der Ortho-Para-Trennung (Kapitel 3) ein geeignetes Mittel sind, zwischen verschiedenen Vorstellungen &uuml;ber die Adsorption zu unterscheiden, was mit Isothermenmessungen nur schwer m&ouml;glich ist (Anhang A2). Das Modell einer mobilen Adsorption der H -Molek&uuml;le mit einer weitgehenden St&ouml;rung der Rotation in einer Ebene senkrecht zur Oberfl&auml;che entspricht den Messergebnissen am besten.</p>", 
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