Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Физические и экологические основы методов разделения веществ в электромагнитных полях

ВАК РФ 11.00.11, Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации по теме "Физические и экологические основы методов разделения веществ в электромагнитных полях"



На правах рукописи

Доронин Виктор Трофимович

ФИЗИЧЕСКИЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Специальность 11.00.11 - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

i

Барнаул - 1998

Работа выполнена в Алтайском государственном технически университете им. И.И. Ползунова.

Научный консультант:

Доктор физико-математических наук, профессор Академик МАН ВЩ Евстигнеев В.В.

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Федеральный научно-производственный центр «Алтай», г. Бийск.

Защита состоится 20 ноября 1998 г. в 11 часов 00 минут на заседаш диссертационного Совета Д.064.45.02 в Алтайском государственнс университете но адресу; 656099, г. Барнаул-99, ул. Димитрова 66.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайско] государственного университета.

Доктор технических наук, профессор Косинцев В.И. Доктор физико-математических наук, профессор Букатый В.И. Доктор технических наук, профессор Тимофеева С.С.

Автореферат разослан 5 октября 1998 г.

Учёный секретарь диссертационного Совета, доктор физико-математических наук, профессор

Актуальность исследований. Разработка малых и крупных устройств для елей экологически безопасного разделения веществ, в том числе для иелей колсгически чистого промышленного производства изотопов, создание ооружений для очистки среды обитания человека и устройств для кологической очистки природной, сточной и оборотной воды, производство :асс - сепараторов и масс - спектрометров для фундаментальных исследований юбой стране необходимы. Новые возможности в направлении поиска кологически безопасных методов разделения веществ и методов электронно-учковой экологической обработки воды и воздуха открывает время внедрения верхпроводящих материалов. Сверхпроводники дают возможность изготовлять лектрофизические устройства миниатюрными. Миниатюризация леюротехнических и электрофизических устройств для разделения веществ гозволит высвободить большую часть земли, сегодня ещё занятую заводами. На |уги к решению этой большой экологической проблемы целесообразно заранее досмотреть новые приёмы разделения веществ, приёмы, которые сможем юуществить при наличии сверхпроводников нового качественного уровня, {овые приёмы разделения веществ, в том числе приёмы разделения изотопов [ри полёте ионов в электромагнитном поле, осуществляются с помощью федлагаемых автором диссертации магнитных барьеров. Магнитные барьеры гогут быть сформированы в вакууме и могут быть сформированы в любой азовой среде, следовательно разделение веществ можно тоже проводить в ¡акууме и в газовой среде. Применительно к разделению веществ, находящихся ; жидкой фазе или растворённых в воде, используется электромагнитная шграция ионов в электродиализных устройствах. Результаты по разделению ;еществ при электромагнитной миграции ионов также можно использовать для >ешения вопросов очистки оборотных, сточных и природных вод. При этом юпросы разделения веществ и вопросы извлечения солей из растворов >ешаются взаимосвязано.

Состояние проблемы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому в диссертации методу является метод разделения заряженных частиц по массам, при осуществлении которого разделение частиц осуществляют в электрическом и магнитном полях кольцевых витков и кольцевых катушек. Прежний метод разделения заряженных частиц пс массам включает формирование смеси заряженных частиц путём ионизации I иопизационной камере, вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц из ионизационной камеры, разделение заряженных частиц магнитным полем и приём разделённых заряженных частиц в приёмник заряженных частиц Разделение заряженных частиц производят путём воздействия электростатического поля с продольной и радиальной составляющими векторг напряжённости и статического магнитного поля, пространственнс совмещённого с электростатическим, и дополнительного воздействие статическими аксиально-симметричными возмущающими полями с многопольной, или дипольной, или квадрупольной структурой в места? поворота по радиусу заряженных частиц. Основным недостатком прежнегс метода разделения заряженных частиц по массам является низкая селективносп при разделении заряженных частиц по массам вследствие ограниченны? возможностей расщепления пучков изотопных ионов, т.е. использование этог< метода не позволяет выполнять следующие операции по управлении траекториями заряженных частиц: 1. Закручивать по круговой орбите толькс пучок лёгких заряженных частиц, причём закручивать по такой круговой орбите когда орбита лёгких заряженных частиц и её радиус определяется положение магнитного барьера в пространстве, при достаточной величине магнитно! индукции барьера; 2. Закручивать пучки лёгких и тяжёлых заряженных часта по таким различным круговым орбитам, когда необходимое расщепление одноп пучка на два пучка заряженных частиц определяется положением расщеплённы: магнитных барьеров в пространстве, при достаточной величине магнитно!

ндукции барьера; 3. Закручивать пучки лёгких и тяжёлых заряженных частиц о такой единой круговой орбите, когда единая орбита смеси изотопных ионов и г радиус определяется положением магнитного барьера в пространстве, при остаточной величине магнитной индукции барьера; 4. Отпускать пучок яжёлых заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой лёгких аряженных частиц, на первоначально направленную прямолинейную раекгорию; 5. Отпускать пучок тяжёлых заряженных частиц с круговой орбиты, бщей с орбитой лёгких заряженных частиц, на другую круговую орбиту; 6. Спускать оба пучка заряженных частиц в любой точке орбиты с единой руговой орбиты на единую прямолинейную траекторию; 7. Отпускать оба учка заряженных частиц с единой круговой орбиты на различные рямолинейные траектории; 8. Отпускать пучок тяжёлых заряженных частиц в юбой точке с круговой орбиты, отдельной от орбиты лёгких заряженных астиц, на прямолинейную траекторию; 9. Отпускать оба пучка заряженных астиц с различных круговых орбит на различные прямолинейные траектории в юбой точке соответствующей круговой орбиты; 10. Отпускать оба пучка аряженных частиц с различных круговых орбит на единую прямолинейную раекгорию в любой точке круговой орбиты; 11. Направлять любой пучок аряженных частиц по любой заранее заданной траектории; 12. Осуществлять шксимальное расщепление пучков заряженных частиц на минимальной длине оны разделения пучков.

Недостатками прежнего электромагнитного метода являются большие готери разделяемого вещества, высокое энергопотребление и большая [ротяжённость зоны разделения заряженных частиц.

Метод разделения веществ электромагнитной миграцией ионов в лектродиализаторе плох тем, что требует использования специального [ротивоточного раствора. Исключение подачи противоточного раствора привело ¡ы метод разделения миграцией в число ресурсосберегающих методов.

Цели исследования. Общая формулировка целей: Разработка физических и экологических основ методов разделения веществ в электромагнитных полях с целью охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов, с теоретическим обоснованием принципов разделения веществ магнитными барьерами магнитного поля и разработка принципов работы экологически безопасных ионно-пучковых устройств для разделения веществ магнитными барьерами магнитного поля, экологически безопасного устройства для разделения веществ электродиализом, устройств для использования в экологической электронно-пучковой технологии очистки воздуха, устройств для экологической очистки природной, сточной и оборотной воды и устройств для использования в экологической электронно-пучковой технологии очистки воздуха и воды. Конструкции и размеры разработанных устройств должны привести к рациональному использованию сырья для изготовления устройств и должны позволить рационально использовать для размещения производства веществ землю и позволить рационально использовать воздух и воду, т.е. рационально использовать основные сырьевые и энергетические ресурсы. Цели исследования в направлении решения проблем физики:

1. Разработать теоретические основы метода разделения веществ магнитными барьерами магнитного поля.

2. Разработать метод избирательного по массам захвата заряженных частиц и избирательного по энергиям захвата электронов магнитным полем.

3. Разработать теорию разделения веществ электромагнитной миграцией ионов в электродиализаторе.

4. Разработать способ разделения веществ электромагнитной миграцией без применения дополнительных противоточных растворов.

5. Вывести математическое соотношение для определения коэффициента полезного действия электродиализатора, работающего в режиме очистки природных, сточных и оборотных вод."

Цели исследования в направлении решения экологических проблем: Разработка основ теории и практики экологически безопасного метода разделения веществ по массам магнитными барьерами магнитного поля. Резкое сокращение занимаемых под производство веществ участков земли и возвращение земли в сферу естественной эксплуатации. Определение принципов работы устройств и разработка устройств для экологически безопасного разделения веществ по массам и устройств для очистки воздуха и для очистки природных, сточных и оборотных вод. Сокращение затрат материалов на изготовление устройств для разделения веществ, как сокращение затрат сырьевых ресурсов и цель по охране окружающей среды и рациональному природопользованию. Изыскание путей к сохранению электромагнитной экологии при разделении веществ в электромагнитных полях.

Разработка основ теории и практики экологически безопасного разделения веществ методом электромагнитной миграции ионов в электродиализных устройствах без подачи противоточного раствора извне в элекгродиализатор. Применение основ теории и практики разделения веществ методом элекгродиапиза в решении проблем очистки природных, сточных и оборотных вод методом электродиализа.

Конструирование трубчатого элекгродиализатора для очистки природных, сточных и оборотных вод и его испытание в эксперименте. Обоснование схемы электронно-пучкового сооружения для очистки воды и воздуха.

Объекты исследования и исходные материалы. Объектами ¡следования являются производство чистых веществ, среда, производство фужающая, и природные ресурсы, питающие производство. Рассматривается [ияние на окружающую среду предлагаемых автором диссертации новых гтодов разделения веществ и предлагаются средства для улучшения

экологической обстановки. Рассматривается влияние новых методов разделения веществ на потребление природных ресурсов и изыскиваются пути рационального использования сырьевых и энергетических ресурсов. Результаты по разделению веществ магнитными барьерами и по разделению веществ электромагнитной миграцией ионов в электродиализаторах используются для решения вопросов очистки оборотных, сточных и природных вод.

Методы и средства достижения целей. Намеченные в диссертации цели, в том числе находящиеся в направлении решения экологических проблем-, достигаются новыми теоретическими результатами, достигаются заменой прежних методов разделения веществ новыми методами, разработанными автором диссертации, и заменой прежних устройств для разделения веществ на новые устройства, разработанные автором диссертации. Прежний электромагнитный метод разделения веществ предлагается заменить экологически чистым методом магнитных барьеров магнитного поля. Старый противоточный метод разделения веществ электромагнитной миграцией ионов в ионообменных электролитах предлагается заменить усовершенствованным экологически чистым методом разделения электромагнитной миграцией ионов в ионообменных электролитах без подачи противоточного раствора в устройство для разделения веществ. Прежние элекгродиализаторы предлагается заменить на новые устройства с камерами ступенчатого типа для разделения веществ (Доронин В.Т., Тихомиров И.А., Вергун А.П., Ларионов В.В. Авторское свидетельство СССР № 55659) и прежние устройства для разделения веществ электромагнитным методом предлагается заменить на устройства для разделения веществ магнитными барьерами магнитного поля (Доронин В.Т. Патент РФ на изобретение № 2098170. 10.12.1997. Изобретения. М., ВНИИТИ, 1997, № 34, И ч, с.190). Очистка природных, сточных и оборотных во;: производится с помощью электронных пучковых устройств и многокамерногс трубчатого электродиализатора.

Научная новизна. Выполнено ориентированное на решение кологических проблем охраны окружающей среды, рационального спользования природных ресурсов и проблем разделения веществ сследование. Разработаны основы теории экологически безопасного метода азделения веществ магнитными барьерами. Решена проблема избирательного ахвата магнитным полем ионов, имеющих одну массу, из пучка смеси ионов, [редложен принцип формирования расходящихся магнитных барьеров для кологически безопасного разделения веществ. Для разделения ионов веществ и азделения единых пучков заряженных частиц на несколько пучков, автор иссертации впервые предлагает использовать управляемые магнитные поля с дним или со многими барьерами магнитной индукции, предлагает метод азделения заряженных частиц магнитными барьерами.

Описан метод управления пучками заряженных частиц с помощью [агнитных барьеров. Метод полностью применим к разделению электронов по нергиям. Разделённые по энергиям электроны используются для электронно-учковой очистки воздуха и для очистки природных, сточных и оборотных вод.

Дана теория разделения веществ методом электродиализа на примере азделения изотопных ионов и выведено математическое соотношение для пределения коэффициента полезного действия электродиализатора, работающего в режимах очистки природных, сточных и оборотных вод.

Практическая значимость работы. Метод магнитных барьеров юзволяет проводить многие, ранее не возможные операции по разделению еществ и операции по управлению траекториями заряженных частиц во время юлёта частиц в магнитном поле.

Метод магнитных барьеров принципиально даёт возможность, в порядке «раны окружающей среды, отвоевать для природы ранее процветавшие ютерянные земли, высвободив до 90 % земли, занятой под производство ;еществ электромагнитными методами.

Техническим результатом использования метода магнитных барьеров и изобретённых устройств является повышение селективности при разделении заряженных частиц по массам, сокращение потерь разделяемого вещества, снижение энергопотребления и уменьшение габаритов устройства для разделения заряженных частиц по массам. Значительное уменьшение габаритов устройств, более чем на порядок, приводит к резкому уменьшению количества материалов, затрачиваемых на изготовление устройств для разделения веществ, т.е. приводит к рациональному использованию природных ресурсов. Снижение энергопотребления улучшает электромагнитную экологию на производствах по разделению веществ. Снижение энергопотребления позволяет рационально использовать природные ресурсы. Сокращение потерь разделяемого вещества приводит к уменьшению техногенного заражения среды обитания. Сокращение потерь разделяемого вещества приводит к рациональному использование природных ресурсов.

При использовании предлагаемых устройств для разделения заряженны? частиц по массам уменьшаются экономические затраты на заработную плату амортизацию оборудования и его эксплуатацию, т.к. устройства имеют малы« размеры, не требуют применения дорогих и громоздких электромагнитов Высвободившиеся средства можно направить на охрану окружающей среды.

Устройства для разделения электронов по энергиям применимы дл: электронно-пучковой экологической очистки воздушной среды, очистки воды I одновременной очистки воздуха и воды. Разработана схема сооружения да электронно-пучковой очистки воздуха и воды.

Разработано экологически безопасное устройство для разделения вещест] электродиализом с применением ионообменных мембран. Разработан трубчатьн электродиализатор для очистки природных, сточных и оборотных во, элекгродиализом с применением ионообменных мембран. Элекгродиализато| обеспечивает 84-процентное извлечение растворённых в воде солей.

и

Положения, выносимые на защиту. На защиту выносится следующее: :. Метод разделения веществ магнитными барьерами решает проблему избирательного захвата магнитным полем заряженных частиц, имеющих равные массы, из потока моноэнергетических и в то же время равнозарядных заряженных частиц и решает проблему избирательного захвата магнитным полем заряженных частиц, имеющих равные массы, из потока односкоростных и в то же время равнозарядных заряженных частиц. !. Метод магнитных барьеров решает проблему избирательного захвата

моноэнергетических электронов магнитным полем из потока электронов. !. Метод магнитных барьеров магнитного поля позволяет использовать электроны для очистки воздуха и для очистки природных, сточных и оборотных вод более эффективно за счёт применения их после разделения по энергиям.

I. Большую часть используемых под производство чистых веществ земель можно вернуть снова природе, без сокращения объёма производства, путём широкого внедрения метода разделения веществ магнитными барьерами и за счёт использования миниатюрных устройств, работающих по принципу разделения заряженных частиц магнитными барьерами. 5. Теория и практика экологически безопасного метода разделения веществ электромагнитной миграцией ионов без подачи противоточного электролита извне в электродиализатор применимы для решения вопросов очистки сточных вод методом электродиализа.

Апробация результатов. Основные результаты работы были доложены и эбсуждены на научных конференциях и научных семинарах: всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками 5аряженных частиц (Томск, 1996); всероссийской научно - технической конференции "Создание защитных и упрочняющих покрытий с использованием концентрированных потоков энергии" (Барнаул, 1996); ТЫгс! Мегпайопа!

scientific-technical conference «Actual problems of electronic instrument engineering APEIE-96, Novosibirsk, 1996»; международной конференции «Измерения контроль и автоматизация производственных процессов - ИКАПП-97» (Барнаул 1997); международной конференции «1997 High power microwave electronics measurements, identification, applications. Proceedings IEEE - Russia conferenc« MIA-ME9'7, Novosibirsk, 1997»; всероссийском семинаре «Физические и физико химические основы ионной имплантации» (Нижний Новгород, 1998); Foui international scientific-technical conference «Actual problems of electronic instrumen engineering APEIE-98, Novosibirsk, 1998»; международной научной конференции "Экономика и экология: антагонизм или сотрудничество" (Барнаул, 1994) чтениях «Проблемы экологии и природопользования в Алтайском крае> (Барнаул, НИШ 11, 1998); международной научной конференции «Проблем; устойчивого развития общества и эволюция жизненных сил населения Сибир1 на рубеже ХХ-ХХ1 веков» (Барнаул, АТУ, 1997); при защите выпускной работь на факультете повышения квалификации Саыкт- Петербургской государственного технического университета (Санкт-Петербург, 1989); н< научных семинарах кафедры № 23 физико-технического факультета ТГО (Томск, 1995, 1996), объединённом научном семинаре кафедры общей физики i кафедры математического моделирования АГТУ (Барнаул, 1995), научноь семинаре лаборатории СВС АГТУ (1996), объединённом научном семинар« лаборатории СВС и кафедры экспериментальной физики АГТУ (Барнаул, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано в печап семьдесят работ, из них свыше двадцати работ опубликовано в центрально! печати, получено авторское свидетельство на изобретение индуктор; магнитного поля, авторское свидетельство на изобретение метода разделени: веществ, два авторских свидетельства на изобретения устройств для разделени изотопов и патент на изобретение устройства для разделения заряженны: частиц.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав и заключения, изложена на принтере печатанных 410 страницах текста, содержит 102 рисунка, 11 таблиц, 374 формулы, список литературы из 169 наименований. Работа выполнена на кафедре общей физики, кафедре математического моделирования, кафедре экспериментальной физики и в лаборатории СВС Алтайского государственного технического университета.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулирована цель работы, её научная новизна и практическое значение, изложены выносимые на защиту основные положения.

В первой главе диссертации обсуждаются экологические и физические проблемы и перспективы методов разделения веществ. Дана краткая характеристика перспективных методов экологической очистки воздуха и воды, тесно связанных с методами разделения веществ, характеристики самих методов разделения веществ и представлен обзор научных работ отечественных и зарубежных учёных по очистке водной и воздушной сред и по разделению веществ. Особое внимание отдано обзору научных работ по разделению веществ методом ионной подвижности и научных работ по электромагнитному методу разделения веществ. В теории и практике электромагнитного метода разделения веществ в большей части полезны теоретические разработки и практические достижения в создании ускорителей, поэтому уделено внимание описанию характеристик ускорителей элементарных частиц. Целью обзора является выявление тех предельных параметров электрофизических устройств, в частности ускорителей электронов, которые достигнуты к настоящему времени и на которые можно было автору диссертации ориентироваться при создании экологически чистых устройств для разделения веществ ионно-пучковыми методами и устройств для электронно-пучковой экологической очистки воды и воздуха.

Электронно-пучковая экологическая очистка водной и воздушной сред предложена другими авторами и производится с помощью ускорителей электронов. Автор диссертации вносит в решение проблем электронно-пучковой очистки воздуха и воды свой вклад, предлагая из электронов всего энергетического спектра выбирать электроны, обладающие энергией, которая избирательно действует на вредные примеси воды или на примеси воздуха. Для выполнения предлагаемой операции необходимы устройства для разделения электронов по энергиям. Автор в последующих главах диссертации предлагает конструкции таких устройств и описывает принципы их работы.

Проблемы разделения веществ и проблемы извлечения различных загрязняющих веществ из воды являются родственными. Многие методы разделения веществ применимы для очистки воздуха и воды. К ним, в частности относятся ионно-пучковые, электронно-пучковые методы и методы электромагнитной миграции ионов в электролитах, например метод олекгродиализа. Преимущества метода заключаются в высоком коэффициенте полезного действия устройств для очистки воды, который достигает 90 %. Метод надёжен, прост в оформлении, экономичен, экологически чист, но недостаточная производительность метода не позволяет использовать его в широкомасштабных проектах водоподготовки для городов и широкомасштабных проектах обессоливания сточных вод различных промышленных предприятий. Метод применим для водоподготовки в случаях острой нехватки малых количеств питьевой воды, приготовления дистиллированной воды в научных лабораториях, для получения лечебных препаратов и растворов. Метод разделения веществ и очистки воды электромагнитной миграцией ионов в ионообменных средах требует усовершенствований, с тем, чтобы стать экологически предельно чистым.

Перспективными являются ионно-пучковый метод разделения веществ при полёте ионов в магнитном поле и электронно-пучковый метод очистки воды

я воздуха. Достоинствами электронно-пучковых методов очистки являются их высокая производительность и относительно малая энергоёмкость. Принцип электронно-пучковой очистки воды от загрязняющих её примесей состоит в том, что под действием электронов, обладающей достаточной энергией, происходит радиолиз воды по схеме:

Н20 -> + быстрые электроны И20+ + е" ,

Н20+ + Н20 -> Н30+ + «.ОН» , где «.ОН» - гидроксильный радикал, который является сильнейшим окислителем. Далее:

е" +( Н20)п -> е" ,

где С - электрон в сольватной оболочке, который с высокой эффективностью

восстанавливает окислы.

При прохождении пучка электронов через очищаемую воду основным очищающим эффектом является результат воздействия активных агентов, т.е. гидроксильного радикала и электрона в сольватной оболочке, на примеси. В воде, например, могут протекать реакции восстановления и окисления:

Бе3 + б" Ре2+ ,

Си2++ в"Си+ ,

«.ОН» + 2С1 -> 20Н" + С12 Т .

В результате восстановленные металлы выпадают в осадок, а газообразные соединения улетучиваются из воды. Те активные химические реагенты, которые образуются в воде при радиолизе, воздействуют на микроорганизмы и бактерии, уничтожают их, т.е. происходит стерилизация очищаемой воды. Установлено, что при этом не образуются новые токсичные вещества.

При электронно-пучковой очистке воздуха и воды идёт попутно« образование озона Оз в воздухе во время взаимодействия пучка электронов < воздухом, находящимся над очищаемой водой. Озон является очень активные окислителем, поэтому широко применяется для очистки и стерилизации воды Образовавшийся над очищаемой водой озон откачивается из реакционное камеры, подводится под очищаемую воду и прокачивается через неё. Прокачк; озона через очищаемую воду приводит к дополнительному эффект} стерилизации воды.

Электронно-пучковый метод перспективен также для очистки воздушно? среды. К настоящему времени хорошо разработана только одна технологии электронно-пучковой очистки отходящих газов. В этом процессе топочные газы, содержащие окислы азота и серы, охлаждаются от исходной температуры 100С °С до 100 °С путём распыления водяного аэрозоля. Затем топочные газы подвергаются воздействию мощным пучком электронов. Воздействие электронным пучком вызывает электрон-ионный катализ на поверхности водяных капель. Электрон-ионный катализ на поверхности водяных капеш приводит к окислению окиси азота в двуокись азота и двуокиси серы в трёл окись серы. Затем обработанные электронным пучком пары смешиваются с аммиаком. Газовые выбросы достаточно чисты, и полученный азотнокислый или сернокислый аммоний высушивается и используется в качестве одного из лучших удобрений.

Во второй главе магнитное поле, необходимое для целей экологически чистого разделения ионов по массам и разделения электронов по энергиям, формируется суперпозицией магнитных полей, индуцированных элементарными электрическими токами. В связи с этим представляют интерес новые готовые формулы, по которым можно вычислить магнитную индукцию поля. Автором диссертации выведены формулы для магнитной индукции кругового тока, магнитной индукции тока по цилиндрической поверхности и магнитной

индукции тока, протекающего по двум полосам, сведённым в форме раскрытой книги. Ранее магнитные поля таких электрических токов, в общем случае, описаны не были. Справедливость формул подтверждена экспериментом.

Обсуждаются также проблемы электромагнитной экологии. Охрана окружающей среды и её защита является первейшей задачей человека, повернувшегося, наконец, к природе. Охрана окружающей среды невозможна без охраны постоянного уровня магнитного поля. Тщательный анализ возможного влияния электромагнитных полей, используемых для разделения веществ, на локальные магнитные поля и поддержание локальных магнитных полей на уровне геомагнитных полей является важнейшим условием электромагнитной экологии. Автором диссертации определены пути достижения электромагнитной экологии при разделении веществ в электромагнитных полях: использование минимальных электрических токов и напряжений, экранирование устройств для разделения веществ, экранирование сепараторов веществ, изменение геометрии сепаратора, использование сверхпроводников, миниатюризация сепараторов веществ, уменьшение размеров устройств для разделения веществ; размещение деталей устройства для разделения веществ, дающее наиболее приемлемую дифракцию магнитного поля; размещение в производственном здании устройств для разделения веществ, приводящее к допустимой дифракции магнитного поля; оптимальное сочетание ферромагнитных и немагнитных материалов.

В третьей главе обсуждаются способы формирования магнитных полей, исходя из того, что для практического экологически безопасного разделения веществ магнитными барьерами необходимо иметь: сфокусированный пучок смеси моноэнергетических или пучок смеси односкоростных ионов, изогнутое по дуге магнитное поле, изогнутые по дуге расходящиеся магнитные барьеры, возможность реализации магнитного поля, возможность регулировать параметры магнитного поля и параметры магнитных барьеров. Здесь

описываются постоянные неоднородные поля и управляемые магнитные поля с одиночными барьерами магнитной индукции, с помощью которых предлагается проводить экологически безопасное разделение веществ и электронно-пучковую очистку воздуха и воды. Магнитные поля для разделения веществ магнитным барьером формируются наложением магнитных полей, индуцированных малым числом электрических токов, протекающих по одиночным проводникам, имеющим различное поперечное сечение.

В четвёртой главе разработана физико-математическая теория разделения ионов одиночным магнитным барьером. Даётся оригинальный материал, описывающий схему кольцевого устройства для разделения заряженных частиц и описывающий процесс разделения веществ на примере разделения изотопных ионов одиночными магнитными барьерами в вакууме. Дополнительно приводится материал оценивающий возможности электромагнитного метода разделения веществ при миграции ионов в вязких средах, и приводятся полученные автором диссертации сведения, ориентирующие на правильный выбор параметров процесса разделения ионов магнитными барьерами во время миграции ионов в газах. Рассматриваются вопросы экологической целесообразности разделения веществ в вязких средах. Теория разделения веществ магнитным барьером применима к электронам, которые можно разделить по энергиям и после разделения использовать для очистки воздуха и очистки природных, сточных и оборотных вод.

В пятой главе диссертации впервые предлагается производить разделение веществ в управляемых магнитных полях со многими магнитными барьерами. Здесь обоснованы способы формирования полей, качественно и количественно описан процесс разделения изотопных ионов магнитными барьерами. Обосновываются и предлагаются принципы разделения моноэнергетических изотопных ионов магнитными барьерами и принципы разделения односкоростных изотопных ионов. Рассмотрены возможности метода магнитных

¡арьеров при разделении изотопных ионов, не подвергнутых сепарации по :коростям и энергиям. Метод может быть использован для разделения ;аряженных частиц по массам, скоростям, импульсам, зарядам, энергиям, для !ыделения изотопов из их естественной смеси и для анализа смеси веществ. Сущность нового метода заключается в том, что разделение заряженных частиц фоизводят путём воздействия магнитных барьеров, изогнутых по дугам фуговых орбит заряженных частиц. Техническим результатом применения метода является повышение селективности при разделении заряженных частиц ю массам, сокращение потерь разделяемого вещества, снижение »нергопотребления и уменьшение длины зоны разделения заряженных частиц, фиводящее к малым размерам устройств, реализующих новый метод, :ледовательно, к сокращению расхода материалов на изготовление устройств.

Повышение селективности обеспечивается вследствие увеличения юзможностей расщепления пучков заряженных частиц, так как разделение ¡аряженных частиц магнитными барьерами позволяет для сепарации веществ доводить многие ранее не возможные операции по управлению траекториями ¡аряженных частиц во время полёта частиц в магнитном поле, а именно:

1. Закручивать по круговой орбите только пучок лёгких заряженных частиц, причём закручивать по такой круговой орбите, когда орбита лёгких заряженных частиц и её радиус определяются не величиной магнитной индукции вдоль пути лёгких заряженных частиц, а положением магнитного барьера в пространстве, при достаточной величине магнитной индукции барьера. Тяжёлые заряженные частицы при этом продолжают полёт в исходном направлении, т.е. практически по прямолинейной траектории;

2. Закручивать пучки лёгких и тяжёлых заряженных частиц по таким различным круговым орбитам, когда необходимое расщепление одного пучка на два пучка заряженных частиц определяется не величиной магнитной индукции вдоль пути заряженных частиц, а положением расщеплённых магнитных

барьеров в пространстве, при достаточной величине магнитной индукции барьера;

3. Закручивать пучки лёгких и тяжёлых заряженных частиц по такой единой круговой орбите, когда единая орбита смеси изотопных ионов и её радиус определяется не величиной магнитной индукции вдоль пути заряженных частиц, а положением магнитного барьера в пространстве, при достаточной величине магнитной индукции барьера;

4 Отпускать пучок тяжёлых заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой лёгких заряженных частиц, на первоначально направленную прямолинейную траекторию, оставляя пучок лёгких заряженных частиц на прежней круговой орбите;

5. Отпускать пучок тяжёлых заряженных частиц с круговой орбиты, общей с орбитой лёгких заряженных частиц, на другую круговую орбиту, оставляя пучок лёгких заряженных частиц на прежней круговой орбите;

6. Отпускать оба пучка заряженных частиц в любой точке орбиты с единой круговой орбиты на единую прямолинейную траекторию;

7. Отпускать оба пучка заряженных частиц одновременно с единой круговой орбиты на различные прямолинейные траектории или сначала отпускать тяжёлые заряженные частицы, а затем отпускать лёгкие заряженные частицы;

8. Отпускать пучок тяжёлых заряженных частиц в любой точке с круговой орбиты, отдельной от орбиты лёгких заряженных частиц, на прямолинейную траекторию, оставляя пучок лёгких заряженных частиц на круговой орбите;

9 Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на различные прямолинейные траектории в любой точке соответствующей круговой орбиты;

Ю. Отпускать оба пучка заряженных частиц с различных круговых орбит на единую прямолинейную траекторию в любой точке круговой орбиты для тяжёлых заряженных частиц;

1. Направлять любой пучок заряженных частиц по любой заранее заданной траекторий, например при расщеатении на два пучка разводить их в противоположные стороны относительно направления первоначального луча;

2. Осуществлять максимальное расщепление пучков заряженных частиц на минимальной длине зоны разделения пучков.

Сокращение потерь разделяемого вещества достигается путём разделения ге рассеянных узких пучков заряженных частиц. Разделение не рассеянных ■эких пучков заряженных частиц обеспечивается формированием магнитных ¡арьеров, форма которых определяет орбиту заряженных частиц вдоль 1агнитных барьеров. Снижение энергопотребления обеспечивается вследствие ого, что предлагаемый метод разделения заряженных частиц по массам юзволяет сформировать магнитные барьеры вблизи электрических токов и [спользовать магнитное поле, находящееся вблизи электрических токов. Уменьшение длины зоны разделения заряженных частиц достигается вследствие ого, что предлагаемый способ позволяет производить максимальное 1асщепление пучков заряженных частиц на мишшальной длине.

Суть метода поясняется рисунком 1, где изображён график зависимости 1 1ентробежной силы от радиуса круговой орбиты моноэнергетических частиц и вображёны графики зависимостей 2 и 3 сил Лоренца, действующих на

юле, имеющем два магнитных барьера.

Изображены также графики зависимостей 4 и 5 центробежных сил, действующих на односкоростные заряженные частицы в магнитном поле, от радиуса круговой орбиты заряженных частиц, и изображёна зависимость 6 сил Лоренца от радиуса круговой орбиты односкоростных заряженных частиц. Дано распределение 6 индукции магнитного поля (силы Лоренца, пропорциональной индукции), при котором на малых круговых орбитах можно оставить или изотопные ионы двух сортов, или оставить только лёгкие изотопные ионы, или не оставить никаких изотопных ионов. На больших орбитах можно оставить изотопные ионы любого из двух сортов, или изотопные ионы двух сортов.

Метод разделения заряженных частиц по массам осуществляют следующим образом. Предварительно осуществляют формирование смеси заряженных частиц путём ионизации в ионизационной камере и вытягивание электрическим полем смеси заряженных частиц из ионизационной камеры. Последующее разделение заряженных частиц производят путём воздействия магнитных барьеров магнитного поля, изогнутых по дугам круговых орбит заряженных частиц. Для разделения заряженных частиц используют статическое или регулируемое магнитное поле, имеющее особую топографию. Особенностью топографии магнитного поля для разделения заряженных частиц является наличие магнитных барьеров. Магнитные барьерами являются повышенные значения магнитной индукции в протяжённых областях пространства. Магнитные барьеры получают с помощью электрических токов, протекающих по полым проводникам или по полым сверхпроводникам. Магнитные барьеры можно получить также путём использования катушек с протяженными в пространстве сердечниками магнитных катушек. Разделение заряженных частиц осуществляют во время их полёта в магнитном поле. Заряженные частицы направляют к магнитному барьеру под минимальным углом. Разделение заряженных частиц магнитными барьерами статическогс магнитного поля производят при определённом взаимном положении магнитны>

барьеров и при определённой форме магнитных барьеров. Разделение заряженных частиц магнитными барьерами ре1улируемого магнитного поля производят сменой барьеров, изменением формы барьеров, изменением положения барьеров при последующем сохранении определённого взаимного положения магнитных барьеров и определённой формы магнитных барьеров. Магнитные барьеры магнитного поля получают протяжёнными вдоль траекторий заряженных частиц. Высоту, ширину и длину магнитного барьера выбирают достаточными для удержания заряженных частиц на круговой орбите. Заряженные частицы вынуждены перемещаться вдоль тех магнитных барьеров, которые оказываются на их пути. Необходимое расщепление одного пучка заряженных частиц на два пучка определяется не только величиной магнитной индукции вдоль пути заряженных частиц, но и положением расщеплённых магнитных барьеров в пространстве, при достаточной величине магнитной индукции барьеров и при соответствующих формах магнитных барьеров. Единая орбита смеси заряженных частиц и радиус орбиты определяется не величиной магнитной индукции вдоль пути заряженных частиц, а положением магнитного барьера в пространстве, при достаточной величине магнитной индукции барьера. Для полной реализации возможностей магнитных барьеров при корректировке движения частиц по траектории и при разделении N числа моноэнергетических или N числа односкоростных заряженных частиц требуется N магнитных барьеров магнитного поля. Для разделения N числа моноэнергетических или N числа односкоростных заряженных частиц можно использовать (N-1) барьеров магнитной индукции, но в этом случае пучок наиболее тяжёлых заряженных частиц удобнее не удерживать магнитным барьером, удобнее отпустить пучок на прямолинейную траекторию. При этом теряется возможность управления положением спрямлённого пучка наиболее тяжёлых заряженных частиц. Возможность управления другими пучками, максимальное число которых может достигать числа (N-1), заряженных частиц

сохраняется. Для разделения заряженных частиц по массам необходимо воздействие магнитным барьером, высота которого уменьшается по мере удаления от центра круговой орбиты частицы. Крутизна уменьшения высоты магнитного барьера в его поперечном сечении зависит от крутизны уменьшения центробежной силы, действующей на частицу большей массы в момент перехода частицы на большую орбиту. Каждый из расщеплённых магнитных барьеров имеет по всей длине постоянную высоту при постоянном радиусе изгиба магнитного барьера. Для разделения заряженных частац по массам используют также магнитный барьер, имеющий по ходу частиц уменьшающуюся высоту при постоянном радиусе изгиба магнитного барьера, или применяют магнитный барьер, имеющий постоянную высоту по всей длине барьера при уменьшающемся радиусе изгиба магнитного барьера. Разделение бинарной смеси заряженных частиц осуществляют в магнитном поле, имеющем один или несколько протяжённых в пространстве магнитных барьеров. Поперечное сечение одного магнитного барьера на рисунке изображается в виде пика зависимости магнитной индукции от радиуса орбиты заряженных частиц или в виде пиков зависимостей сил Лоренца от радиуса орбиты заряженных частиц. Поперечное сечение нескольких магнитных барьеров магнитного поля изображается в виде чередующихся пиков и провалов на зависимости магнитной индукции от радиуса орбиты заряженных частиц или в виде чередующихся пиков и провалов на зависимостях сил Лоренца от радиуса орбиты заряженных частиц. Чередующиеся пики и провалы на зависимости магнитной индукции от радиуса орбиты изотопных ионов соответствуют чередующимся максимумам и минимумам магнитной индукции. Чередующиеся пики и провалы на зависимостях сил Лоренца от радиуса орбиты заряженных частиц соответствуют чередующимся максимумам и минимумам сил Лоренца. Каждый максимум индукции даёт столько максимумов сил Лоренца, сколько имеется сортов разделяемых заряженных частиц. На рисунке 1 кривая линия 1 относится к

нтробежной силе, кривая линия 2 отражает уровень силы Лоренца для лёгкой, 1строй заряженной частицы, а кривая линия 3 характеризует уровень силы )ренца для тяжёлой, медленной заряженной частицы. При достаточно высоких (ках сил Лоренца, т.е. при пиках выше кривой линии 1, обе заряженные стицы могут пролетать по орбитам, имеющим малые радиусы. При снижении 1соты пиков сил Лоренца тяжёлая заряженная частица уходит с малой новснной орбиты на большую, а лёгкая заряженная частица остается на южней, малой орбите. При дальнейшем уменьшения значения магнитной адукции линия силы Лоренца для лёгкой заряженной частицы не пересекает гнию центробежной силы, и лёгкая заряженная частица тоже сходит с малой (биты на большую. Регулируемое магнитное поле позволяет разводить ггштше барьеры или сводить их, позволяет расщеплять пучки заряженных ютяц или сводить их вместе, позволяет уводить пики сил Лоренца в одну или )угую сторону, уводить этим в одну или другую сторону пучки разделяемых [ряженных частиц. Для разделения N числа моноэнергетических заряженных 1СТИЦ требуется (Ы) магнитных барьеров магнитного поля, требуется (И) пиков агнитной индукции. При этом получается N{>0 пиков сил Лоренца. Для «деления N числа заряженных частиц можно использовать (N-1) магнитных 1рьеров магнитного поля, использовать (N-1) пиков магнитной индукции, тогда элучается N(N-1) пиков сил Лоренца. В последнем случае пучок наиболее шёлых заряженных частиц удобнее не удерживать магнитным барьером агнитного поля, т.е. пучком самых тяжёлых заряженных частиц удобнее не травлять, а управлять другими пучками.

На рисунке 1 показано распределение односкоростных заряженных частиц о магнитным барьерам. При разделении односкоростных заряженных частиц агнитными барьерами для каждого вида заряженных частиц, для каждого учка заряженных частиц, имеются свои графики зависимостей 4 и 5 ентробежной силы от радиуса мгновенной орбиты. Сила Лоренца,

действующая на односкоростные разделяемые заряженные частищ описывается одной, общей для всех заряженных частиц, зависимостью 6. магнитном поле заряженные частицы разных видов идут по траектория! имеющим разные мгновенные радиусы. Радиусы траекторий определяются г рисунке 1 точками пересечения графиков 4 и 5 центробежной силы с графиком силы Лоренца. На рисунке 1 дан график распределения 6 индукции магнитно! поля (силы Лоренца, пропорциональной индукции), при котором на маль орбитах можно оставить или односкоростные заряженные частицы двух сорта или оставить только лёгкие заряженные частицы, или не оставить никак! заряженных частиц. На больших орбитах можно оставить заряженные части! любого из двух сортов, или заряженные частицы двух сортов.

Метод разделения заряженных частиц по массам реализуется в устройсп для разделения заряженных частиц, изображённом на рисунке 2. Разделен* заряженных частиц осуществляется в вакуумной камере 1, в которой размещен источник 2 заряженных частиц, содержащий ионизационную камеру 3 формирующие вытягивающее электрическое поле электроды 4, изоляторы : сепаратор 6 заряженных частиц, имеющий трубы 7, 8, 9, и приёмники 10, 11, 1: 13 заряженных частиц.

Рисунок 2. Общий вид устройства для разделения заряженных часп тремя магнитными барьерами.

1

2

Электрический ток, протекающий по сепаратору 6, обеспечивает юрмирование магнитного поля с расходящимися магнитными барьерами для азделения заряженных частиц. Для доступа к магнитным барьерам в трубах 7, , 9 выполнены продольные щелевые прорези 14. Магнитными барьерами вляются повышенные значения магнитной индукции в протяжённых областях ространства вдоль щелевых прорезей 14. Последовательное расположение зогнутых магнитных барьеров, расположенных вдоль труб 7, 8, 9 обеспечивает азделение пучков заряженных частиц. Разделение заряженных частиц в писанном устройстве осуществляют следующим образом. В ионизационной амере 3 источника 2 заряженных частиц производят ионизацию молекул азделяемых частиц, после чего заряженные частицы вытягивают лектрическим полем между источником 2 и электродами 4 и затем направляют сепаратор 6 заряженных частиц. Магнитный барьер магнитного поля вдоль ороткого неразветвлённого участка труб 7, 8, 9 создают всеми электрическими оками, и поэтому магнитный барьер легко держит разделяемые заряженные астицы на единой мгновенной круговой орбите. По мере движения заряженные астицы попадают в область магнитного поля с расходящимися магнитными арьерами и меньшими значениями магнитной индукции. Здесь посредством лектрического тока формируют первый магнитный барьер такой высоты, и [агнитнуто индукцию поддерживают на таком уровне, когда пучок лёгких аряженных частиц остаётся на орбите, имеющей малый радиус, а пучок яжёлых заряженных частиц сходит с орбиты, имеющей малый радиус. Пучок яжёлых заряженных частиц в этом случае идёт по орбите, имеющей средний адиус, или идёт по орбите имеющей большой радиус, или идёт по рямолинейной траектории. Удержание пучка тяжёлых заряженных частиц на рбите, имеющей средний радиус, производится другим, вторым магнитным арьером, т.е. достаточным значением магнитной индукции. Понижение высоты торого магнитного барьера приводит к переходу пучка заряженных частиц со

средней орбиты на орбиту большего радиуса, орбиту вдоль следующего, третьего магнитного барьера. Понижение высоты третьего магнитного барьера приводит к переходу пучка заряженных частиц с орбиты, имеющей большой радиус, на прямолинейную траекторию. Если требуется заряженные частицы перевести с орбиты, имеющей больший радиус, на орбиту, имеющую меньший радиус, то для этого увеличивают магнитную индукцию поля.

Важнейшей особенностью метода разделения заряженных частиц является возможность закрутить по круговой орбите только лёгкие заряженные частицы практически не изменяя прямолинейную траекторию тяжёлых заряженных частиц. Расщепление 1 пучков изотопных ионов в этом случае максимально V равно: 1 = Л) - ^собссь где оц - угол поворота лёгкого изотопного иона пс круговой орбите радиуса Подразумевается, что угол л/2. Протяжённосп Ь зоны разделения заряженных частиц по массам в этом случае становита минимальной и определяется по формуле: Ь = ^(Х) , где угол а! измеряется 1 радианах.

Применение метода обеспечивает следующие преимущества:

1. Получение новых фундаментальных исходных данных для решения задач в< многих областях ядерной физики, ионной техники и электроники.

2. Выполнение параллельного решения экологических проблем охран! окружающей среды, рационального использования природных ресурсов ] проблем разделения веществ в электромагнитных полях.

3. Решение физической проблемы избирательного захвата магнитным полег ионов, имеющих одну массу, из пучка смеси ионов.

4. Осуществление экологически безопасного разделения веществ на основ технологии формирования расходящихся магнитных барьеров.

5. Осуществление разделения изотопных ионов бинарных многокомпонентных изотопных смесей, разделения электронов по энерпт а также единых пучков заряженных частиц на несколько пучков.

При этом экологические проблемы с применением метода решаются едующим образом:

Обеспечивается возможность высвобождения потерянных земель, высвободив до 90 % земли, занятой под производство веществ. Уменьшаются габариты устройств, реализующих предлагаемый способ, после чего устройства могут быть установлены на производственных площадях, на порядок меньших по сравнению с размерами ныне занимаемых устройствами производственных участков. Это в свою очередь приводит к резкому уменьшению количества материалов, затрачиваемых на изготовление устройств для разделения веществ, т.е. к рациональному использованию природных ресурсов.

Снижается энергопотребление, что улучшает электромагнитную экологию на производствах по разделению веществ и позволяет рационально использовать природные ресурсы.

Сокращаются потери разделяемого вещества, что приводит к уменьшению техногенного заражения среды обитания и к рациональному использованию природных ресурсов.

Обеспечивается возможность разработать схемы новых устройств для электронно-пучковой экологической очистки воздуха и воды. . Можно разработать новые схемы новых сооружений для очистки воды.

В шестой главе основные положения метода магнитных барьеров агнитного поля, изложенные в пятой главе диссертации, положены в основу ринципов работы новых экологически чистых устройств. Впервые азработаны, выбраны и теоретически обоснованы принципы уикционирования гибких в управлении ионными пучками новых экологически истых устройств для разделения веществ магнитными барьерами магнитного оля. Устройства для разделения заряженных частиц по массам, каждое из оторых состоит из источника заряженных частиц, сепаратора заряженных

частиц и приемника заряженных частиц, по физике происходящих процессс принципиально отличаются тем, что сепаратор заряженных частиц по масса одновременно выполняет функции источника магнитного поля с расходящими< в пространстве магнитными барьерами. Устройства для экологически чисто1 разделения заряженных частиц по массам значительно отличаются от прежн конструктивно.

Далее обсуждается вопрос разделения изотопных ионов тяжелы химических элементов магнитными барьерами магнитного поля. Приводятс режимы работы предлагаемого устройства для разделения заряженных части по массам. Приводятся основные формулы для расчёта устройства ду разделения изотопных ионов урана магнитными барьерами. В этом случг длина зоны разделения изотопных ионов урана Ь, = 0,293 метра, в то врем когда в однородном магнитном поле Ьц =2.46 метра. Длина зоны разделен! сократилась в 2,46/0,293 = 8,395 раз. Площадь уменьшилась в (8,395)2 = 70,4 раз, объём устройств уменьшился в (8,395)3 = 591,64 раз.

Обсуждаются вопросы разделения лёгких химических элементов I примере разделения изотопов лития. Приводятся результаты испыташ электрофизической модели устройства для разделения изотопных ионов лити Приводятся формулы для расчёта устройства для разделения изотопных иош лития магнитными барьерами. Подсчитано: Ь / = 0,2 / 0,06 = 3,3. Ь2 / Ь{2 =11,

В седьмой главе доказано, что предлагаемые автором диссертащ принципы разделения ионов магнигаыми барьерами магнитного по открывают широкое поле для творческой деятельности, направленной ] создание новых устройств. Разработаны и кратко описаны принцип функционирования целой серии разнообразных сепараторов заряженных част и новых экологически чистых устройств для разделения веществ магнитныл барьерами магнитного поля и устройств для анализа смесей вещест Предлагаются новые схемы устройств для разделения заряженных частиц I

ргиям, импульсам, скоростям, массам и схемы устройств для анализа смесей гиц. Особенностью конструкций устройств для разделения и анализа смесей гасенных частиц является то, что сепараторы в этих устройствах изготовлены фуб, имеющих различную форму. Особенность принципа работы устройств почается в том, что разделение производится протяжёнными расходящимися пространстве магнитными барьерами. Протяжёнными расходящимися в (странстве магнитными барьерами для заряженных частиц являются .ривлённые магнитные поля, расположенные вдоль щелевых продольных »резей в немагнитных и магнитных токопроводящих трубах, полутрубах и трубах. Магнитные поля индуцируются протекающими по трубам :ктрическими токами.

Новые конструктивные решения показаны на рисунке 3. В раструбном ройстве для разделения моноэнергетических изотопных ионов, содержащем суумную камеру 1, в которой размещены источники 2 моноэнергетических угопных ионов с ионизационными камерами 3 и вытягивающими электродами изоляторы 5, сепаратор 6 изотопных ионов и приёмники 7-10 изотопных нов, сепаратор 6 изотопных ионов выполнен в виде трубы 6 с раструбом, т.е. в т трубы, имеющей переменный по длине трубы 6 диаметр, и снабжённой одольными щелевыми, прорезями, а источники 2 моноэнергетических этопных ионов размещены в начале щелевых прорезей при широком конце у бы.

Рисунок 3. Раструбное и двухраструбное устройства для разделения ионов.

Здесь вышедший из ионного источника 2 пучок моноэнергетических ионе разделяется магнитным барьером, расположенным в провале магнитного пол вдоль щелевой прорези, на два изотопных пучка. Тяжёлые моноэнергетически ионы обладают меньшей скоростью движения, поэтому слабо подвержен воздействию силы Лоренца и на своём пути ранее лёгких моноэнергетичесш изотопных ионов проходят через магнитный барьер. Тяжёль: моноэнергетические изотопные ионы поступают в приёмник 7 изотопных ионо Лёгкие моноэнергетические изотопные ионы не пропускаются магнитны барьером и отклоняются магнитным полем на траекторию движения вдо 1 магнитного барьера. Лёгкие моноэнергетические изотопные ионы следуют г траектории, которую задаёт протяжённый магнитный барьер магнитного по; вдоль щелевой прорези, в приёмник 9. Приемники 7, 8 и 9, 10 заряженнь частиц размещены в противоположных концах устройства.

На этом же рисунке 3 изображено двухраструбное устройство /и разделения изотопных ионов двумя магнитными барьерами, в котором в< приёмники изотопных ионов расположены в одном конце устройств Обозначено: 1 - вакуумная камера, 2 - источник изотопных ионов, 3 ионизационная камера, 4 - вытягивающие электроды, 5 - изоляторы, 6 сепаратор изотопных ионов; 7 - раструб больший, внешний; 8 - растр} меньший, внутренний; 9, 10, 11 и 12 - приёмники изотопных ионов; 13, 14, 15 электроды. Сепаратор 6 изотопных ионов состоит из раструба 7, имеюще больший размер, и раструба 8, имеющего меньший размер. Раструбы 7 и совмещены по всей окружной линии в наиболее широкой части каждого из ни В раструбах 7 и 8 имеются продольные щелевые прорези, выполненные с цель реализации магнитного поля, расположенного вне меньшего и вне больше раструбов. Вышедший из источника 2 пучок моноэнергетических ион< разделяется магнитным барьером, расположенным в провале магнитного по вдоль щелевой прорези, на два изотопных пучка. Тяжёлые ионы обладав

[еньшей скоростью движения и менее подвержены воздействию силы Лоренца, оэтому проходят через магнитный барьер магнитного поля, расположенного не большего раструба. Вторым, расположенным около внутреннего раструба агнитным барьером тяжёлые изотопные ионы направляются в приёмники 10 и 2. Лёгкие изотопные ионы не пропускаются первым магнитным барьером и тклоняются магнитным полем на траекторию движения вдоль щелевой прорези о внешнем раструбе. Лёгкие ионы следуют в приёмники 9 и 11.

Схемы устройств для анализа состава смеси веществ с помощью агнитных барьеров показаны на рисунке 4. Вдоль трубы, переходящей в аструб, и вдоль раструба первого устройства пропускают постоянный по аправлению электрический ток, индуктирующий магнитное поле вокруг трубы вокруг раструба. Постепенно увеличивающийся в раструбе диаметр гпаратора приводит к уменьшению магнитной индукции около поверхности аструба. Магнитное поле, имеющееся около поверхности сепаратора, можно еализовать для разделения изотопных ионов в том случае, если сделать вдоль эубы и вдоль раструба щелевую прорезь. Пучок изотопных ионов необходимо аправить вдоль трубы в направлении к раструбу. Находящийся в провале агнитного поля вдоль щелевой прорези магнитный барьер разделяет пучок на гсколько пучков изотопных ионов. Разделение изотопных ионов производится ри прохождении более тяжёлых ионов из внешней области сепаратора во ^утреннюю область сепаратора через магнитный барьер магнитного поля.

ИР

Рисунок 4. Схемы устройств для анализа состава смеси веществ.

Уменьшающаяся магнитная индукция магнитного поля приводит уменьшению силы Лоренца, удерживающей изотопные ионы магнитным полем и поэтому лёгкие моноэнергетические изотопные ионы на пути следования п магнитному жёлобу позднее тяжёлых сходят с круговой траектории н траекторию прямую. Особенностью устройства для анализа изотопного состав смеси, содержащего вакуумную камеру 1, в которой размещены источники заряженных частиц, сепаратор 6 заряженных частиц и приемники 7 и заряженных частиц, является то, что сепаратор 6 заряженных частиц выполнен виде раструба 6 и снабжён продольными щелевыми прорезями, а источники заряженных частиц расположены в начале щелевых прорезей при узком кони раструба 6. Устройство для анализа состава смеси изотопов работай следующим образом. Анализируемое химическое вещество поступает ионизационную камеру источника изотопных ионов. В ионизационной камер источника изотопных ионов происходит ионизация молекул анализируемо смеси изотопов, после чего изотопные ионы вытягиваются электрическим поле между катодом и вытягивающими электродами. Сформированный пуче изотопных ионов подаётся в сепаратор. Протекающий по сепаратор электрический ток индуцирует искривлённое магнитное поле, часть которог имеет вид магнитного жёлоба, расположенного вдоль щелевой прорези раструбе. Смесь, изотопных ионов поступает в область искривлённо1 магнитного поля и по магнитному жёлобу перемещается вдоль раструб Индукция магнитного поля около поверхности сепаратора вдоль продольнь щелевых прорезей уменьшается при возрастании диаметра сепаратора раструбе. Моноэнергетические изотопные ионы имеют различные массы различные линейные скорости. Различные скорости ионов приводят различным силам Лоренца, поэтому магнитные барьеры, расположенные вдо; щелевых продольных прорезей сепаратора, пропускают имеющие различив скорости изотопные ионы в различных местах по длине щелевой прорези.

На рисунке 4 дана также схема второго устройства для анализа изотопного тава смеси с помощью магнитных барьеров. Устройство примечательно тем,

сепаратор заряженных частиц выполнен в виде изогнутой трубы, бжённой продольной щелевой прорезью, которая размещена со стороны меньшего радиуса изгиба трубы в плоскости симметрии трубы, а источник яженных частиц размещён между корпусом вакуумной камеры и прямым стком трубы, по воображаемой линии вдоль щелевой прорези. Труба, из орой изготовлен сепаратор заряженных частиц, загнута так, что радиус её иба уменьшается вдоль траектории изотопных ионов. Постепенное ;ньшение радиуса изгиба трубы приводит к постепенному увеличению ггробежной силы и поочерёдному, в направлении движения, исходу полных ионое с круговой орбиты по магнитному жёлобу через магнитный >ьер на последующую прямолинейную траекторию. Прямолинейная ектория заряженных частиц заканчивается в карманах приёмника изотопных гов. На рисунке второго устройства обозначено: 1 - вакуумная камера, 2 -•очник заряженных частиц, 3 - ионизационная камера, 4 - вытягивающие ¡югроды, 5 - изоляторы, 6 - сепаратор заряженных частиц, 7 - приёмник яженных частиц.

В восьмой главе обсуждаются вопросы охраны воздушной среды, ^логической электронно-пучковой технологии очистки воды и воздуха, и юываются схемы новых разработанных автором диссертации устройств для 1стки воздуха и воды. Устройства позволяют разделять единый электронный юк на несколько пучков электронов и направлять каждый пучок к отдельной шени. Мишенями служат очищаемый воздух, который прокачивается по гбам, и очищаемая проточная вода. Вода не прокачивается по трубам по той «чине, что при облучении выделяются из неё газы. Новые устройства зволяют использовать старые схемы потоков воды и воздуха и дополнительно срывают возможность внедрять новые схемы технологических потоков.

Химические предприятия, угольные шахты, тепловые электростанции металлургические предприятия загрязняют не только воду, но выбрасыва! газы, содержащие ядовитые окисла серы и азота. Взаимодействуя с парами вод и другими составляющими частями воздуха, окислы азота и серы приводят синтезу кислот и выпадению кислотных дождей на землю. Прежние метод очистки воздуха обладают недостатками, одним из которых являет использование в больших количествах ядовитого аммиака. Вторым недостатке является необходимость достижения больших радиационных доз до 20000 Гре Третьим недостатком прежних методов очистки воздуха является высок расход электроэнергии.

В последнее время на многих предприятиях пытались применя электронно-пучковый метод очистки воздуха. Метод основан на инициирован электронным ударом известного Эксон-процесса. Достоинством электронн пучковой технологии инициирования Эксон-процесса при. очистке воздз является то, что в отличие от процесса Эбарра здесь не требуется ника! химических реагентов. Для реализации электронно-пучковой технолог очистки воздуха требуется аппаратура, позволяющая формировать электрона пучки с заданным спектром энергий электронов. Дело в том, что оптимальш спектр энергии электронов, необходимый для экологической очистки воздз находится в зависимости от химического состава и физических параметр газов, отходящих от химических предприятий, тепловых элекгростанщ угольных шахт и металлургических заводов.

Прежние методы обеззараживания и очистки воды облад; недостатками: малая производительность, ограниченная область применен необходимость совмещения с другими методами. Электронно-пучковый мел обеззараживания и очистки вода возможен, поскольку каждая примесь в в< может быть переведена в иное состояние при воздействии электронов, имеки определённый интервал энергий. Приведём описание аппаратуры, позволяюп

эмировать электронные пучки с заданным, интервалом и спектром энергий тронов. Аппаратура рассчитана на перспективу, рассчитана прежде всего на гучение электромагнитного поля с помощью сверхпроводников, но в пульсном режиме магнитное поле можно получить с помощью обычных зводников. На рисунке 5 изображены устройства для очистки воды и воздуха, паратор 6 электронов по энергиям состоит из раструба 7, имеющего больший ¡мер, и раструба 8, имеющего меньший размер. Раструбы 7 и 8 совмещены по ;й окружной линии в наиболее широкой части каждого из них. В раструбах 7 } имеются продольные щелевые прорези, выполненные с целью реализации гнитного поля, расположенного вне раструбов. Вышедший из источника 2 ток электронов разделяется магнитным барьером, расположенным в провале гнитного поля вдоль щелевой прорези, на два электронных пучка. Электроны, еющие большую энергию, проходят через магнитный барьер, расположенный эль большего раструба. Следующим магнитным барьером эти электроны правляются через фольгу 11 к очищаемой воде. Электроны, имеющие ньшую энергию, не пропускаются первым магнитным барьером и ¡слоняются полем на траекторию движения вдоль щелевой прорези.

В во втором устройстве сепаратор 6 электронов по энергиям выполнен в де центрального проводника 7 и трубы 8 сепаратора. Труба 8 имеет еныиающийся по длине трубы сепаратора 6 диаметр, и снабжена одольными щелевыми прорезями.

Рисунок 5. Устройства для экологической очистки воды и воздуха.

Источники 2 электронов размещены в начале щелевых прорезей вбли широкого участка трубы 8 сепаратора 6. Вышедший из источника 2 пуч электронов разделяется магнитным барьером, расположенным в прова магнитного поля вдоль щелевой прорези, на два электронных пучка. Электрон имеющие большую энергию, проходят через магнитный барьер и через фольги и 12 к очищаемой воде. Электроны, имеющие меньшую энергию, : пропускаются магнитным барьером и отклоняются магнитным полем ; траекторию, ведущую лёгкие изотопные ионы вдоль щелевой прорези к труб 10 и 11 и прокачиваемому по трубам воздуху.

Схема очистного сооружения для одновременной очистки природнс сточной или оборотной воды и воздуха электронно-пучковым методом дана главе восьмой. Новизна усовершенствованной схемы заключается использовании устройства, дающего после разделения электронов по энергю несколько пучков, и в том, что одна часть электронов используется для очисп воды, а другая часть электронов применяется для очистки воздуха.

В девятой главе достигнута одна из целей в решении экологическ проблем: из технологических потоков метода разделения вещее электромагнитной миграцией исключена подача противоточного раствора из в: в электродиализатор. Факт исключения одного внешнего технологическо потока приводит к сокращению потерь электролита и приводит к охра] окружающей среды. Факт исключения технологического потока приводит сокращению внешних коммуникаций и к высвобождению площади, занятой го производство. Ранее занятая под внешние коммуникации земля возвращает природе и человеку. Факт исключения технологического потока приводит сокращению количества необходимых для изготовления коммуникащ материалов, затрачиваемых на приготовление противоточного раство] материалов и, следовательно, приводит к рациональному использоваш природных ресурсов.

Достигнута одна из целей в решении проблем физики. Получено 1авнение

дана теория разделения веществ в режимах без отбора обогащённого продукта с отбором обогащённого лёгким изотопом продукта. Выражение (9.18) писано через усреднённые параметры ионообменных мембран и параметры ¡створа. Выражение (9.18) является общим уравнением, описывающим процесс зделения бинарной смеси изотопов методом ионной подвижности при ектродиализе с применением ионообменных мембран. При толщине 8Р=0 слоя ютвора уравнение (9.18) описывает процесс разделения изотопных ионов в [стеме ионообменный материал - раствор. При дополнительном условии у"=0, з. когда доля ионообменного материала в ионообменной мембране равна глю, уравнение (9.18) описывает процесс разделения изотопов при ектрической миграции в растворе. Решение уравнения имеет вид (9.41):

Прежнее решение не позволяло связать распределение изотопов по длине тройства с потоком отбора лёгкого изотопа. Полученное решение позволяет удсчитать обогащение продукта по необходимому изотопу при любом потоке бора. Описаны методы оценки однократного коэффициента разделения отопов и оценено влияние магнитной миграции изотопных ионов на процесс зделения изотопов в электродиализаторе. Результаты экспериментов по вделению изотопов лития при электродиализе подтверждают теорию.

81 дг

А ( Р'+Р1

д1 ^п'^+п',

(9.41)

Удовлетворительное разделение изотопных ионов лития методом ионно подвижности в ионообменных средах под действием электромагнитного пол наблюдается при напряжённости электрического поля порядка 1000 В/м. концентрации питающего раствора порядка 0,5 N и при скоростях движенк ионов порядка 10"5 м/с. Эксперименты показывают, что в порах ионообменны мембран основная доля молекул растворителя расположена около изотопны катионов лития а меньшая доля взаимодействует с ионообменным соединениями и образует с ними водородные связи. Ионообменные соединени лимитируют диффузию и ограничивают транспорт молекул растворител Изотопные ионы лития играют важнейшую роль в транспортиров» растворителя через ионообменные мембраны электродиализатора. Кажды изотопный ион лития находится в оболочке из четырёх молекул воды и несёт э оболочку в катодную камеру. Поскольку объём раствора в катодной камер вследствие этого всё время увеличивается, то процесс переноса раствора мояси использовать для организации противотока вдоль по элекгродиализатор Организация противотока достигается путём ступенчатого уменьшения вы со ионообменных мембран и камер электродиализатора от катода к аноду. Таю устройство для разделения изотопов было испытано. При исходнс концентрации изотопа лития-6 равной 4,18 % получена концентрация изото лития-6 в обогащенном продукте равная 1,56 %. Однократный коэффицие разделения изотопов равен 1,004. Число эквивалентных теоретических ступет составило 282 (530 на метр). Высота эквивалентной теоретической ступе] (ВЭТС) равна 1,9 мм. Осуществление противотока по всей дли разделительного устройства позволяет увеличить степень разделения, прич< для создания противотока не требуется никаких специальных растворов.

В девятой главе также экспериментально доказана высокая эффективное очистки сточных вод методом алектродиализа. Степень извлечен растворённых в воде веществ равна 84 %. Метод недостаточно производителе!

и

В заключении сформулированы результаты диссертационной работы: ¡ыполнено теоретическое и экспериментальное исследование, риентнрованное на параллельное решение экологических проблем охраны кружаютцей среды и рационального использования природных ресурсов, роблем разделения веществ и проблем очистки воды и воздуха, 'азработаны физические и экологические основы методов разделения еществ в электромагнитных полях с целью охраны окружающей среды, с еоретическим обоснованием принципов разделения веществ магнитными »арьерами и разработаны принципы работы экологически безопасных ■стройств для разделения веществ магнитными барьерами, экологически >езопасного устройства для разделения веществ электродиализом, устройств щя использования в технологии очистки воздуха и устройств для очистки ¡оды, позволяющих рационально использовать воздух и воду, т.е. основные ;ырьевые и энергетические ресурсы.

'азработан экологически безопасный метод разделения веществ магнитными Зарьерами магнитного поля и разновидность метода противоточной миграции без внешнего поступления противоточного электролита. Для качественного разделения N числа веществ магнитными барьерами гребуется (Ы) магнитных барьеров, для разделения N числа веществ минимально достаточно (N-1) магнитных барьеров.

Важнейшей особенностью метода разделения веществ магнитными барьерами является возможность закрутить по круговой орбите лёгкие ионы без тяжёлых ионов. Длина зоны разделения ионов в этом случае минимальна, а расщепление пучков ионов максимально.

Метод разделения веществ магнитными барьерами применим к разделению электронов по энергиям. Сравнение стоимости имеющихся в России на 1998 год станций водоочистки и стоимости электронно-пучкового блока очистки показывает преимущества электронно-пучковой технологии очистки.

Список основных публикаций

1. Тихомиров И.А., Доронин В.Т. Электрические и магнитные поля д: разделения изотопов//Препринт АГТУ 01-95, Барнаул. 1995. 52с.

2. Тихомиров И.А., Ларионов В.В., Вергун А.П., Доронин В.Т. Применен! квантово-статистического метода для оценки изотопных эффектов в систеи жидкий ионообменный материал И раствор // Ж. физ. химии. - 1971. - Т.45. №7.-С. 1805-1806.

3. Доронин В.Т. Об оценке событий в физико-химических процессах на грани! двух сред // Ж. физ. химии. -1979. - Т.53. - С.265. - ВИНИТИ N1080-78. - Зс.

4. Доронин В.Т., Евстигнеев В.В. Физические и экологические основы мето, разделения элементов при электромагнитной миграции в ионообменнь электролитах // Препринт АГТУ 07-97, Барнаул. 1997. 24с.

5. Тихомиров И.А., Вергун А.П., Ларионов В.В., Доронин В.Т. К вопро< устранения неадекватности математической модели при планирован* экстремального эксперимента // Ж. физ. химии. - 1969. - Т.43. - № 7. - С. 189 1894.

6. Тихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П., Ларионов В.В. Разделен! изотопных ионов методом ионной подвижности в колонках с ионообменны заполнителем //.Электрохимия. - 1970. - Т.6. - № Ю. - С.1467-1470.

7. Евстигнеев В.В., Доронин В.Т. Разделение изотопов тяжёлых химичесю элементов на магнитных барьерах в магнитном поле // Препринт АГТУ 04-9 Барнаул. 1996. 24с. / Р.Ж. Физика, 1997, № 10(1), 10В179.

8. Тихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П. К методике определен! проводимости ионообменных мембран // Электрохимия. - 1968. - Т.4. - № 3. С.344-345.

9. Тихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П., Ларионов В.В. Об оцеш разницы подвижности изотопных ионов при электродиализе для систем

шообменная мембрана-раствор // Электрохимия. - 1970. - Т.б. - № 7. -.1004-1006.

ихомиров И.А., Доронин В.Т. Вертун А.П., Ларионов В.В. Теория «деления изотопов при электродиализе с применением ионообменных ембран // Ж. физ. химии. - 1970. - Т.44. - № 3. - С.751-755. ихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П., Ларионов В.В. К оценке днократного коэффициента разделения изотопов при электрической играции изотопных ионов через систему ионообменная мембрана-раствор // С. физ. химии. -1971. - Т.45. - № 2. - С.448-450.

ихомиров И.А., Доронин В.Т. Разделение изотопов в стационарных агнитных полях // Препринт АГТУ 02-95, Барнаул. 1995. 56с. / Р.Ж. Физика, 995, № 10(1), 10В248.

ихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П., Ларионов В.В. Разделение зотопных ионов при электродиализе с применением ионообменных мембран ' Производство изотопов. Атомиздат, М., - 1973. - С.512-517. ихомиров И.А., Доронин В. Т., Вергун А.П. К методике определения кгивной составляющей электропроводности ионообменных мембран // ¡аводская лаборатория. - 1968. - Т.34. - № 10.-C.I215.

Доронин В.Т., Еркин А.М. К теории разделения изотопов при электродиализе I режиме с отбором обогащенного продукта// Электрохимия. - 1974. - Т.10. -fe 4. - С.604-605.

Доронин В.Т. Теория разделения изотопов при электродиализе на временном токе // Научный отчёт АПИ им. Й.И. Ползунова, Барнаул, .1981. Государственная регистрация. № 78081749 от 25.06.81. - 16с. Доронин В.Т. Теория разделения изотопов при электродиализе на теременном токе. // Научный отчёт АПИ им. И.И. Ползунова, Барнаул, 1986. Государственная регистрация. № 76081749 от 24.04.86. - 12с.

18.Доронин В.Т., Задонцев В.Ф., Азеранский М.Я., Сачавский А.Ф. Индукп для нагрева поверхности изделий токами высокой частоты // Авторск свидетельство СССР № 1803436 от 09.10.1992.

19.Тихомиров И.А., Вергун А.П., Курин М.Н., Доронин В.Т. Устройство д разделения изотопов // Авторское свидетельство СССР N 34938 от 22.09.196

20.Доронин В.Т., Тихомиров И.А., Вергун А.П., Ларионов В.В., Авдеев Л. Способ разделения изотопов лития при ионном обмене // Авторск свидетельство СССР № 68497 от 17.01.73.

21.Доронин В.Т., Тихомиров И.А., Вергун А.П., Ларионов В.В. Устройство д разделения изотопов лития // Авторское свидетельство СССР № 55659 06.04.7].

22.Доронин В.Т. Устройство для разделения заряженных частиц по масса Патент Российской Федерации № 2098170 с приоритетом от 25.06.5 Опубликован 10.12.1997. Изобретения. М., ВНИИТИ, 1997, № 34, II ч. С.19(

23.Тихомиров И.А., Вергун А.П., Доронин В.Т., Басов Ю.Г. Исследован регулирования электрохимических процессов в электродиализной ячей наложением дополнительного потенциала на мембраны И Удостоверение регистрации № 51122 госкомитета по делам изобретений и открытий. - 196'.

24.Доронин В.Т. Исследование взаимосвязи между геометрией эксперимента преобразованиями для времени и координат // ВИНИТИ № 3381-78. Депонировано 27.10,78. - 35с.

25.Ларионов В.В., Вергун А.П., Тихомиров И.А., Доронин В.Т. К выво уравнения процесса разделения изотопных ионов при ионообменн экстракции в системе жидкий ионообменный материал и раствор // Из вес ТПИ. - Томск. - 1972. - Т.225. - С. 183-185.

26.Тихомиров И.А., Тихонов Г.С., Доронин В.Т. Разделение изотопных смес методом двумерной электрической хроматографии // Известия ТПИ. Тома 1974. - Т.215. - С.93-98.

.Вергун А.П. .Тихомиров И.А., Доронин В.Т. Извлечение ионов из растворов с применением трубчатого электродиачизатора // Известия ТПИ. - Томск. -1967. - Т. 167. - С.80-83.

.Тихомиров И.А., Доронин В.Т., Вергун А.П. Выбор оптимальных параметров электродиализа // Известия ТПИ. - Томск. - 1970. - Т.184. - С.155-159. .Тихомиров И.А., Доронин В.Т. Вергун А.П., Тихонов Г.С., Ларионов В.В. К вопросу разделения изотопов при электродиализе с применением ионообменных мембран // Известия ТПИ. Томск. - 1974. - Т.215. - С.88-92. .Доронин В.Т. Теория кольцевого ионопровода // Труды АГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул. - 1994. - Вып.З. - С.110-119.

.Доронин В.Т. Взаимосвязь следствий из преобразований для координат и времени с геометрией эксперимента // Труды АГТУ им. И.И. Ползунова. Барнаул. - 1994. - Вып.З. - С.88-92.

.Доронин В.Т. Устройство для разделения изотопных ионов // Third international scientific-technical conference «Actual problems of electronic instrument engineering APEIE-96, Novosibirsk, 1996» Труды конференции в одиннадцати томах, том 1. С.87-91.

.Евстигнеев В.В., Доронин В.Т. Разделение изотопных ионов с помощью расходящихся магнитных барьеров, регулируемых пьезоэлектрическими материалами // Пятая международная конференция "Пьезоэлектрическая техпика-96". Тексты докладов, АГТУ, Барнаул. 1996. С. 46-53. .Доронин В.Т. Разделение изотопов в полёте слоистой структурой, содержащей пьезоэлектрический материал // Пятая международная конференция "Пьезоэлектрическая техника-96". Тексты докладов, АГТУ, Барнаул. 1996. С. 54-56.

.Доронин В.Т. Разделение изотопов в полях со многими экстремумами магнитной индукции // Препринт АГТУ 03-95, Барнаул. 1995. 48с. / Р.Ж. Физика, 1995, № 12(1), 12В247.

36.Евстигнеев В.В., Доронин В.Т. Разделение изотопов лёгких химически элементов на магнитных барьерах в магнитном поле II Препринт АГТУ 05-9С Барнаул. 1996. 24 с. / Р.Ж. Физика, 1997, № 12(1), 12В174.

37.Доронин В.Т., Евстигнеев В.В. Устройства для разделения изотопных ионо магнитными барьерами магнитного поля // Препринт АГТУ 06-97, Барнау 1997. 20 с. / Р.Ж. Физика, 1998, № 1(0, 01В172.

38. Доронин В.Т. Новые устройства для разделения веществ // Сборник докладе четвёртой международной конференции «Измерения, контроль автоматизация производственных процессов ~ ИКАПП-97» в трёх томах, то второй, Барнаул, 1997. С. 151-153.

39. V.T. Doronin. Method of Separation of the Charged Particles by Magnetic Barrie aud its Application a Microwave Electronics / 1997 High power microwa electronics: measurements, identification, applications. Proceedings IEEE - Russ conference MIA-ME9'7, Novosibirsk, 1997. Page 203-207.

40.Доронин В.Т. Экологически безопасные технологии: метод разделен заряженных частиц по массам и энергиям магнитными барьерами Инженерная экология, 1998, № 4, с. 35-43.

Благодарность

Автор выражает благодарность: коллективам АлтГТУ и АГУ дружескую помощь, моральную поддержку и критические замечания п подготовке и обсуждении диссертации; профессору Новосибирско технического университета Лисицыной Лилии Ивановне за помощь закреплении приоритета на изобретения устройств для разделения веществ территории России и США; академику РАН ВШ, доктору физш математических наук, профессору Владимиру Васильевичу Евстигнееву

помощь весьма полезными советами при работе над диссертацией.

*****

Подписано в печать 01.10.98. Формат 60x84 1/16.

Печать - офсетная. Усл. п. л. 2,00. Уч. - изд. л. 1,90.

Тираж 100 экз. Заказ 457 .

Издательство Алтайского государственного университета

656099, г. Барнаул-9, ул. Димитрова 66.