氦同位素低温分离技术研究进展OA
Research progress on cryogenic separation technology of helium isotopes
氦-3(3He)作为氦的稀有同位素,在国防安全、能源科学、量子科学、医学等领域都有着广泛的应用需求,是非常重要的战略性同位素资源.目前,3He唯一的工业来源是核反应堆中氚的放射性衰变.近年来随着稀释制冷机、中子探测器等技术的发展,全球对 3He的需求不断增长,但 3He供应出现较大缺口,供应短缺促使人们探索多种 3He潜在获取途径.本文总结了国内外各类氦同位素分离技术的研究进展,包括低温超漏分离、热冲洗分离、低温精馏、低温吸附以及其他多种使用较少的分离方法,并对这些方法进行了详细探讨与对比.最后,本文分析了潜在 3He资源富集提纯的全套理论工艺,并对其工业化发展前景进行展望.
Helium-3(³He),as a rare isotope of helium,has wide applications in national defense,energy science,quantum science,and medicine,and is a very important strategic isotope resource.Currently,the only industrial source of ³He is the radioactive decay of tritium in nuclear reactors.In recent years,with the development of technologies like dilution refrigerators and neutron detectors,the global demand for ³He has been continuously growing,yet there is a significant gap in its supply.This shortage has driven efforts to explore various potential approaches for ³He acquisition.This paper summarizes the progress of various helium isotope separation technologies at home and abroad,including cryogenic superleak separation,thermal flush separation,cryogenic distillation,cryogenic adsorption,and other less commonly used separation methods,with detailed discussion and comparison of these techniques.Finally,the paper looks forward to and analyzes the full-process theoretical processes and technical flows for the enrichment and purification of potential available ³He resources.
屈千喜;贾朋;陈欢;储逸群;徐冬;潘长钊
中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室,北京 100190||中国科学院大学,北京 100049中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室,北京 100190中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室,北京 100190||中国科学院大学,北京 100049中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室,北京 100190||中国科学院大学,北京 100049中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室,北京 100190||中国科学院大学,北京 100049深圳国际量子研究院,广东 深圳 518048
通用工业技术
氦同位素分离过滤蒸馏吸附膜
helium isotope separationfiltrationdistillationadsorptionmembranes
《化工学报》 2026 (8)
4345-4360,16
中国科学院"中央级科学事业单位改善科研条件专项资金"科研装备项目(GSZXKYZB2025023)
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