Изотопически чистый алмаз
Изотопно чистый алмаз — это тип алмаза , который полностью состоит из одного изотопа углерода - . Изотопически чистые алмазы производятся либо из более распространенного изотопа углерода с массовым номером 12 (сокращенно 12 C ) или менее распространенный 13 С. Изотоп По сравнению с природными алмазами, состоящими из смеси 12 С и 13 Изотопы C, изотопно чистые алмазы обладают улучшенными характеристиками, такими как повышенная теплопроводность . [1] Теплопроводность алмазов минимальна, когда 12 С и 13 С находятся в соотношении 1:1 и достигают максимума при 100% составе. 12 С или 100% 13 С. [1]
Производство
[ редактировать ]Изотопы углерода можно разделить в виде углекислого газа путем каскадных реакций химического обмена с карбаматом амина. [2] Такой CO 2 может быть преобразован в метан и оттуда в синтетические алмазы изотопной чистоты . [3] Изотопно-обогащенные алмазы были синтезированы методом химического осаждения из паровой фазы с последующим воздействием высокого давления . [1]
Типы
[ редактировать ]Углерод 12
[ редактировать ]The 12 Изотопно чистый алмаз C (или на практике 15-кратное обогащение изотопного числа, 12 по сравнению с 13 для углерода) дает теплопроводность на 50% выше , чем и без того высокое значение 900-2000 Вт /(м· К ) для обычного алмаза. , который содержит 98,9% природной изотопной смеси. 12 С и 1,1% 13 C. Это полезно для радиаторов в полупроводниковой промышленности. [4]
Углерод 13
[ редактировать ]Изотопически чистый 13 Слои алмаза C толщиной 20 микрометров используются в качестве датчиков напряжения благодаря выгодным рамановской спектроскопии . свойствам 13 С. [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Энтони Т.Р., Банхольцер; Банхольцер, W (апрель 1992 г.). «Свойства алмаза различного изотопного состава». Алмаз и родственные материалы . 1 (5–6): 717–726. Бибкод : 1992DRM.....1..717A . дои : 10.1016/0925-9635(92)90197-В .
- ^ Такешита К., Исидаа М. (декабрь 2006 г.). «Оптимальное проектирование многостадийного процесса разделения изотопов методом эксергетического анализа». ECOS 2004 — 17-я Международная конференция по эффективности, затратам, оптимизации, моделированию и влиянию энергии на технологические системы на окружающую среду . 31 (15): 3097–3107. дои : 10.1016/j.energy.2006.04.002 .
- ^ Энтони Т.Р., Брэдли Дж.С., Хоройски П.Дж., Тевал М.Л. (ноябрь 1996 г.). «Прекурсоры графитовых стержней для изотопно чистых фуллеренов и алмаза». Карбон . 34 (11): 1323–1328. дои : 10.1016/S0008-6223(96)00060-7 .
- ^ Брей Дж.В., Энтони Т.Р. (февраль 1991 г.). «О теплопроводности алмаза при изменении его изотопного характера». З. Физ. Б. 84 (1): 51–57. Бибкод : 1991ZPhyB..84...51B . дои : 10.1007/BF01453758 . S2CID 120365422 .
- ^ Цю В., Велисавлевич Н., Бейкер П.А., Вохра Ю.К., Вейр С.Т. (июнь 2004 г.). «Изотопно чистый слой 13C как датчик напряжения в ячейке с алмазной наковальней». Прил. Физ. Летт . 84 (26): 5308–5310. Бибкод : 2004ApPhL..84.5308Q . дои : 10.1063/1.1766077 .