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13C的制造方法技术

技术编号:5490015 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种[13]↑C的制造方法,其目的在于,用通用的碳氢化合物作为原料,在不发生放射性废弃物的情况下,得到非放射性的稳定同位素[13]↑C。而且,其构成的特征在于,以碳化合物为原料,在氢、硫化合物以及反应催化剂的存在下,在500℃~1000℃下得到[13]↑C。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】13c的鹏施駄领域本专利技术涉及以碳化,为原料来审隨。C(质量数13糊陆謝性碳的稳定同 位萄的方法,尤其涉朋于在媳显下得到非方謝性碳的稳定同位素13C的制造方 法。背景駄目前,正^iS行将蕭P氣加热到i亿度以上引发核融合反应 氦等,得到 非常大的核融合能的方法。该方法具有原料娥取之不尽,原SLh不娥,不产 生二氧化碳,不产生高级的方妇寸性废弃物等优点。另外,日本特开平08-211191号公报(专利文献l)中公开了使氖、氖在由数千 安培的大电流弓胞的电3顺文电的作用下产生等离子体,在数千万度下进行核融合 反应的技术。另外,如非专利文献l戶脱,目前,常温核融合的研究也正在积丰腿行,但还处于学术研究的阶段,尚未达到:oik化的程度。专利文献l:日本特开平08-211191号公报非专利文献l:日本原子力学会志Vo1.47, No.9(2005)大P及大学高桥亮人、 三菱重工株式会社岩村康弘著p.62—p.63但是,根据现有技术,为了制造原料織氖,需要特殊的驢和大量的工时, 另外,即{赃核融合反应的剝牛下,反应驗也极其高,而且也需要非常大的装 置。
技术实现思路
因此,本专利技术的课题在于,掛共一种13C的制造方法,该方法以通用的碳化 合物为原料,在穀喊化合物的存在下不会产^^l寸ffit弃物的情况下,得到非方妇寸性碳的稳定同位素13c。为了解决以上的课题,首先,第一方面Mi共一种13c的制造方法,其特征在于,以碳化合物为原料,在氢、硫化,以及反应催化剂的存在下于50(TC 100(TC 下进行反应,从而得到非方妇寸性的碳的稳定同位素13。。另外,第二方面根据戶腿第一方面戶脱的13C的制造方法,其特征在于,所 述反应催化齐伪铂催化剂、钯催化剂、铂-钯合金催化剂中的至少一种。另外,第三方面根据第一、第二方面戶;M的13C的制造方法,其特征在于,戶;M硫化合物的硫含有斜目对于戶;M碳化合物为50ppm~7%。另外,第四方面根据第一、第二方面戶,的13C的制造方法,其特征在于, 戶/ft&氢的压力为9.8xl0^a 22.3xl0^a(100kg / cm2~250kg / cm2)。另外,第五方面衝共一种13C的审隨方法,其特征在于,以碳化激为原料, 在氢与情性气体的混仏体、硫化^tJ以及反应催化齐啲存在下于50(TC 100(rC 下进行反应,从而得到非方妇寸性碳的稳定同位素130。本专利技术中,作为碳化合物,根据大致的分类,可选約体、液体、固体。作 为气体的^樣例,有甲烷、乙烷、丙烯、丁烷等烃,作为液体的代表例,有苯、 甲苯、萘、蒽、汽油、轻油、煤油、柴油、杂芬油、煤焦油等。另外,作为固体 的代表例,有活性碳、炭黑、煤、焦炭等。这些可以與封顿,也可以分别将上 述的气体、液体、固体的碳化合物任意地混合使用。另外,本专利技术中,除原子核为一个质子的氢(H)以外,原子核由一个质子和一个中子构成的mp)及由一个质子和二个中子构成的氖(T:氣)等氢的同位素也可以作为原料,但最,:iih作为通用气体使用的氢。-另外,本专利技术中,将惰性气体和氢并用也可以进行本专利技术的反应。作为惰性 气体的4樣例,举出氦、氖、氩等稀有气体。例如,即j赃将,He糖腦 倍左右,氢气压力为1个标准大气压(1013xl()2pa)的7jC平下,只要提高反应^Jt, 也可以得到同等的反^3I度。从安全性方面考虑,可以fM并用与大部^tl质均 不发生g的情性气体。另外,本专利技术的硫化合物只要是在本专利技术的反应中产生含硫自由基的化糊 即可,作为ft^例,可以从硫化氢、二氧化硫等无机硫化合物,甲硫醇、硫化甲 基二硫化甲基苯并噻吩雜机硫化,以及硫单体中选择。这些可以^^喊 混合顿。作为反应时的硫添加量(硫纯组分),只要是相对于原茅 化合物为50ppm以上即可。在50ppm以下时,往往反iSifflt慢,不实用。通常,煤焦油、杂芬油、柴油等的硫含有率在50ppm 7c/。以下的范围,不需要添补。硫含有率^317%时, 虽然不会阻碍反应,但在常温下,硫往往以固体的形式析出,此时,硫附着在容 器、配管内造成不变,因此不优选。关于反应驗和压力,?驢和压力越高,越iS4反应。但是,在封闭式反应 装置中,受材料的制约,压力、温度都规定上限。反应中的氢的压力优选 9.8xl0》a 22,3xl0^a(100kg / cm2 250 kg / cm2)。即使氢的压力不足 9.8xl0^a(100kg/cm2),贝i依,充分高的情况下,也可以迸行反应。例如,即 使在1个大气压(1013xl()2pa)下,只要升高,,也會,以与ft^[虫在100个大 气压(1013xl0,a)盼瞎况同等的鹏进行反应。作为反应i^it, iM为500°C~1000°C。更ttii为600°C^00°C。在低于600°C 的》驢下氢气的压力不足够高时,难以弓拨反应,舰90(TC时,难以应用发电及化学:DM几械设备用的高温装置部件,不i^。作为反应催化剂,,钼催化剂、钯催化剂、铂一钯合金催化剂中的至少一种。催化剂的微没有特别限定。也可以为金网状、多 L质状、粉末、碳或氧化铝的复合粉末^P立、铂黑。由本专利技术得到的13C的生成和能量发生的原因的机理未知,但根据1939年德 国物理学家柏特和魏兹扎克衝昌的下述C一N—O循环反应的结果推定发生下 述(l)、 (2)、 (3)5^标的部分反应。(数l)H —+ r + 2MeV ..........(1)+ /5 + + v + 1. 2MeV ......(2)H —+ r + 8MeV ..........(3)H — \5。 + r + 7MeV .........(4)'75N + j8+ + v + 1.7MeV '…(5)H — C + $He + 5MeV ........(6)(Y: Y射线P+:正电子束V:微中子)根据本专利技术,M以通用的碳化合物为原料,且在氢和硫化,的存在下,可以得至排方妇t性的碳的稳定同位素13c并产生发生。反应中发生的过热相对于设定,(乡M^g)呈现指数函数增减的关系,因此容易进行反应控制。 附图说明图1是作为实,置的反应器的概略图。图2(a)是标实施例1的反应器的鹏变化的图,系列1表示高压反应釜内 部温度,系列2 g高压反应對卜壁面的温度,(b)为(a)的局部放大图。 图3是g生成物的GC-MS分析结果的图。. 图4是标图3的13C的^(2)的质谱分析结果的图。图5(a)是,实施例2的反应器的,变化的图,系列1表示高压反应釜内 漸驢,系列2标高压反应釜外壁面的纟鹏,(b)为(a)的局部放大图。图6(a)是标实施例3的反应器的離变化的图,系列1表示高压反应釜内 M度,系列2表示高压反应釜外壁面盼温度,(b)为(a)的局部放大图。图7是^:反应中发生的过热与内Wj^(乡^(t,之间的关系的图。图8是g反应中发生的过热和氢的压力之间的关系的图。符号说明1 反应器162c + !'73N —6。卞115o —2高压反应釜2a高压反应釜牛体2al凹部2a2贯通孔2b高压反应釜盖2bl凸部2b2贯通孔3加热器3a电源4铂催化剂5螺栓6排气阀7氢供给阀8a、 8b热电偶^Jt计9个人计穀几10衬垫11 碳化合物参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种↑[13]C的制造方法,其特征在于, 以碳化合物为原料,在氢、硫化合物以及反应催化剂的存在下于500℃~1000℃下进行反应,从而得到非放射性的碳的稳定同位素↑[13]C。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:泽田重美副岛秀雄水野忠彦
申请(专利权)人:泽田重美
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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