WikiDer > Изотопно чистый алмаз

Isotopically pure diamond

An изотопный чистый алмаз это тип алмаз который полностью состоит из одного изотоп из углерод. Изотопно чистые алмазы были изготовлен из более распространенного изотопа углерода с массовое число 12 (сокращенно 12C) или менее распространенный 13C изотоп. По сравнению с натуральными алмазами, которые состоят из смеси 12C и 13Изотопы C, изотопно чистые алмазы обладают улучшенными характеристиками, такими как повышенная теплопроводность.[1] Теплопроводность алмазов минимальна при 12C и 13C находятся в соотношении 1: 1 и достигает максимума, когда состав составляет 100%. 12C или 100% 13С.[1]

Производство

Изотопы углерода можно разделить в виде углекислый газ газ путем каскадных реакций химического обмена с карбаматом амина.[2] Такой CO2 может быть преобразован в метан, а оттуда в изотопно чистый синтетические бриллианты.[3] Изотопно-обогащенные алмазы были синтезированы с применением химическое осаждение из паровой фазы с последующим высокое давление.[1]

Типы

Углерод 12

В 12Изотопно чистый C (или на практике 15-кратное обогащение изотопного числа, 12 больше 13 для углерода) алмаз дает на 50% больше теплопроводность чем и без того высокое значение 900-2000 W/ (м ·K) для нормального алмаза, который содержит смесь природных изотопов 98,9% 12С и 1,1% 13C. Это полезно для радиаторов для полупроводник промышленность.[4]

Углерод 13

Изотопно чистый 13Слои C-алмаза толщиной 20 микрометров используются в качестве датчиков напряжения из-за выгодных Рамановская спектроскопия свойства 13С.[5]

использованная литература

  1. ^ а б c Энтони Т.Р., Банхольцер; Банхольцер, Вт (апрель 1992 г.). «Свойства алмаза с различным изотопным составом». Алмаз и сопутствующие материалы. 1 (5–6): 717–726. Bibcode:1992DRM ..... 1..717A. Дои:10.1016 / 0925-9635 (92) 90197-В.
  2. ^ Такешита К., Исидаа М. (декабрь 2006 г.). «Оптимальное проектирование многоступенчатого процесса разделения изотопов методом эксергетического анализа». ECOS 2004 - 17-я Международная конференция по эффективности, затратам, оптимизации, моделированию и экологическому воздействию энергии на технологические системы. 31 (15): 3097–3107. Дои:10.1016 / j.energy.2006.04.002.
  3. ^ Энтони Т.Р., Брэдли Дж. К., Хоройский П. Дж., Тевол М. Л. (ноябрь 1996 г.). «Предшественники графитовых стержней для изотопно чистых фуллеренов и алмаза». Углерод. 34 (11): 1323–1328. Дои:10.1016 / S0008-6223 (96) 00060-7.
  4. ^ Брей Дж. У., Энтони Т. Р. (февраль 1991 г.). «О теплопроводности алмаза при изменении его изотопного характера». Z. Phys. B. 84 (1): 51–57. Bibcode:1991ZPhyB..84 ... 51B. Дои:10.1007 / BF01453758.
  5. ^ Цю В., Велисавлевич Н., Бейкер П.А., Вохра Ю.К., Weir ST (июнь 2004 г.). «Изотопно чистый слой 13C как датчик напряжения в ячейке с алмазной наковальней». Appl. Phys. Латыш. 84 (26): 5308–5310. Bibcode:2004АпФЛ..84.5308Q. Дои:10.1063/1.1766077.