نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 سازمان انرژی اتمی ایران

2 عضو هیات علمی پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای

3 شرکت فناوری های پیشرفته ایران

4 عضو هئیت علمی

10.24200/nst.2021.669.1465

چکیده

در صنعت جداسازی، تعیین ضرایب انتقال همچون هدایت حرارتی، ویسکوزیته و نفوذ ایزوتوپ‌های زنون، هگزافلوراید تلوریم و هگزافلوراید اورانیم از اهمیت خاصی برخوردار است. به طور کلی برای بررسی رفتار گاز دو دیدگاه وجود دارد: دیدگاه ماکروسکوپی و دیدگاه میکروسکوپی. مدل ماکروسکوپی، رفتار گاز را به صورت محیط پیوسته در نظر می‌گیرد و مدل میکروسکوپی، گاز را به صورت ذرات مجزا در نظر گرفته و برای هر ذره، یک موقعیت و سرعت در زمانی خاص در نظر می‌گیرد. در این مقاله ضرایب هدایت حرارتی، ویسکوزیته و نفوذ گازهای تک جزئی، دوجزئی، چندجزئی و ایزوتوپی با استفاده از خواص میکروسکوپیک گازها استخراج و سپس مقدار این ضرایب برای تمامی ایزوتوپ‌های زنون، هگزافلوراید تلوریم و هگزافلوراید اورانیم تعیین شده است. همچنین توسط این روابط استخراج شده برای ضرایب انتقال، نرم افزار COT POD تهیه شده است. با توجه به عدم دسترسی به نتایج تجربی برای صحت سنجی ایزوتوپی، نتایج حاصل از روابط میکروسکوپیک حاصله از نرم افزار با نتایج تجربی مخلوط گازهای مختلف شامل سیستم دو جزیی هلیم و نئون و سیستم چند جزیی نئون، آرگون و کریپتون مورد مقایسه قرار گرفته است که نتایج حاصل از این مقایسه توافق خوبی با یکدیگر دارند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Prediction of thermal conductivity, viscosity and diffusion coefficients of xenon, tellurium hexafluoride and uranium hexafluoride isotopic dilute gases using a microscopic perspective

نویسندگان [English]

  • Sadegh Yousefi-Nasab 1
  • Seyed Jaber Safdari 2
  • Masood Khajenoori 3
  • Mohammad Hassan Mallah 4
  • Mohammad hosein Askari 3

1 Atomic Energy Organization of Iran

2 Faculty member of the Institute of Nuclear Science and Technology

3 Iran Advanced Technologies Company

4 AOEI

چکیده [English]

In the enrichment industry, it is very important to study the transport coefficients such as thermal conductivity, viscosity and diffusion coefficients of isotope gases such as xenon, tellurium hexafluoride and uranium hexafluoride. In general, there are two perspectives for studying the behavior of gas: the macroscopic and the microscopic perspective. The macroscopic model considers the behavior of a gas as continuous and the microscopic model, considers the gas as separate particles and for each particle, a position and velocity at a specific time. In this paper, the thermal conductivity, viscosity and diffusion coefficients of single-component, binary mixture, multicomponent and isotopic gases are investigated using the microscopic properties of gases. Then the values of these coefficients are determined for all isotopes of xenon, tellurium hexafluoride and uranium hexafluoride. The COT POD software has also been prepared by these relationships extracted for transport coefficients. Due to the lack of experimental results for isotopic validation, the results of microscopic relationships obtained from the software are compared with the experimental results of a mixture of different gases including helium and neon and then neon, argon and krypton multi-component systems. Results have a good agreement with each other.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermal conductivity coefficient. Viscosity coefficient. Diffusion coefficient
  • Isotopic gases. Multicomponent gases