离心法分离锗同位素实验研究

        离心法是目前同位素分离的主要方法之一。该方法的分离效应取决于待分离气体不同组分间的相对分子质量之差,而与气体的平均相对分子质量无关。只要能找到合适的气体分离介质,离心法是分离重同位素的一种经济有效的方法。由于电能消耗少,浓缩系数大,离心法已逐渐取代气体扩散法成为核燃料生产的主要方法。近年来,随着科学的发展与技术的进步,稳定同位素的应用领域不断扩大,为了满足对稳定同位素日益增长的需求,俄罗斯和欧洲URENCO公司等都已经在实验室离心机上进行同位素的研究和生产。
       锗有5种天然同位素,70Ge、72Ge、73Ge、74Ge、76Ge,其丰度分别为20. 5%、27. 4%、7.8%、36.5%和7.8%,其中76Ge在探测器领域有着重要的应用[1],尤其在暗物质的寻找、中微子质量的测量[2]等科学领域有着潜在的应用。为了获得单一的、丰度较高的76Ge同位素,需要对天然锗同位素进行分离。随着与锗同位素相关的科学研究的深入,其需求量也随之增加,在意大利的Gran Sass国家实验室（LNGS）进行的无中微子的双β衰变实验研究中,预计会有总计大约1吨的高丰度76Ge晶体将被投入使用[3]。我国近年来也利用锗展开了相关研究,对锗同位素也有了一定的需求,因此,锗同位素的生产分离研究具有非常重要的意义。分离同位素的主要方法有化学交换法、电磁法、气体离心法等,由于气体离心法具有耗能少、分离系数大等优点,本工作拟采用气体离心法,利用国产离心机进行锗同位素的分离实验。