Electrode processes in electrolysis of zirconium at production of plastic zirconium for nuclear energy

The analysis of the conditions for industrial production of zirconium by the electrolysis of a melt of potassium fluorozirconate and potassium chloride in a sealed electrolyzer with a current load of 10 kA was carried out. It is shown that the developed method of preparing the raw material without the use of chlorine, with electrolytic reduction of zirconium provides the production of a metal of nuclear purity, with a hafnium content of less than 0.005 wt.% polyvalent ion electrodes. The current output of zirconium is 55...60%, which may be due to reversible oxidation-reduction on the electrodes of polyvalent ions. The low resistance of the graphite anode is due to both chemical interaction with the released fluorine and chlorine, and its mechanical destruction.Проведено аналіз умов промислового отримання цирконію електролізом розплаву фторцірконата калію і хлориду калію в герметичному електролізері зі струмовим навантаженням 10 кА. Показано, що розроблений метод підготовки сировини без застосування хлору з електролітичним відновленням цирконію забезпечує отримання металу ядерної чистоти з вмістом гафнію, менш 0,005 мас.%. Вихід по струму цирконію становить 55…60%, що може бути пов'язано з оборотним окисленням-відновленням на електродах полівалентних іонів. Невисока стійкість графітового анода обумовлена як хімічною взаємодією з фтором і хлором які виділяються, так і механічним його руйнуванням.Проведен анализ условий промышленного получения циркония электролизом расплава фторцирконата калия и хлорида калия в герметичном электролизере с токовой нагрузкой 10 кА. Показано, что разработанный метод подготовки сырья без применения хлора с электролитическим восстановлением циркония обеспечивает получение металла ядерной чистоты с содержанием гафния менее 0,005 мас.%. Выход по току циркония составляет 55…60%, что может быть связано с обратимым окислениемвосстановлением на электродах поливалентных ионов. Невысокая стойкость графитового анода обусловлена как химическим взаимодействием с выделяющимися фтором и хлором, так и механическим его разрушением

Long-range attraction between particles in dusty plasma and partial surface tension of dusty phase boundary

Effective potential of a charged dusty particle moving in homogeneous plasma has a negative part that provides attraction between similarly charged dusty particles. A depth of this potential well is great enough to ensure both stability of crystal structure of dusty plasma and sizable value of surface tension of a boundary surface of dusty region. The latter depends on the orientation of the surface relative to the counter-ion flow, namely, it is maximal and positive for the surface normal to the flow and minimal and negative for the surface along the flow. For the most cases of dusty plasma in a gas discharge, a value of the first of them is more than sufficient to ensure stability of lenticular dusty phase void oriented across the counter-ion flow.Comment: LATEX, REVTEX4, 7 pages, 6 figure

Influence of electrolyte on the zirconium electrolysis process for nuclear power engineering

The work presents the results of a study of the cathode and anode processes of zirconium electrolysis from molten electrolytes K₂ZrF₆–KCl–KF–KI and ZrF₄–KCl–KF. It is shown that the introduction of iodine compounds into the electrolyte prevents the discharge of potassium chloride, reduces the release of chlorine on the anode, the consumption of electricity, reagents and increases the current efficiency and process productivity. The replacement of K₂ZrF₆ obtained by fractional crystallization on ZrF₄ salt with a hafnium content of less than 0.01% obtained after the extraction process reduces the consumption of Zr salt, eliminates the accumulation of KF in the electrolyte, reduces the consumption of hydrofluoric acid and potassium carbonate, and increases the concentration of zirconium in the electrolyte, increases current efficiency and improves powder quality to ASTM hafnium requirements.Викладенo результати дослідження катодних і анодних процесів електролізу цирконію з розплавлених електролітів K₂ZrF₆–KCl–KF–KI і ZrF₄–KCl–KF. Показано, що введення сполук йоду в електроліт перешкоджає розряду хлористого калію, скорочує виділення на аноді хлору, витрату електроенергії і реагентів, збільшує вихід по струму і продуктивність процесу. Заміна K₂ZrF₆ отриманого методом дробової кристалізації, на сіль ZrF₄, з вмістом гафнію менше 0,01%, яка отримана після процесу екстракції, знижує витрату солі Zr, виключає накопичення KF в електроліті, скорочує витрату плавикової кислоти і вуглекислого калію, підвищує концентрацію цирконію в електроліті, збільшує вихід по струму і покращує якість порошку до вимоги стандартів ASTM по гафнію.Изложены результаты исследования катодных и анодных процессов электролиза циркония из расплавленных электролитов K₂ZrF₆–KCl–KF–KI и ZrF₄–KCl–KF. Показано, что ввод соединений йода в электролит препятствует разряду хлористого калия; сокращает выделение на аноде хлора, расход электроэнергии и реагентов; увеличивает выход по току и производительность процесса. Замена K₂ZrF₆, полученного методом дробной кристаллизации, на соль ZrF₄ с содержанием гафния менее 0,01%, которая получена после процесса экстракции, снижает расход соли Zr, исключает накопление KF в электролите, сокращает расход плавиковой кислоты и углекислого калия, повышает концентрацию циркония в электролите, увеличивает выход по току и улучшает качество порошка до требований стандарта ASTM по гафнию

The mammalian gene function resource: The International Knockout Mouse Consortium

In 2007, the International Knockout Mouse Consortium (IKMC) made the ambitious promise to generate mutations in virtually every protein-coding gene of the mouse genome in a concerted worldwide action. Now, 5 years later, the IKMC members have developed highthroughput gene trapping and, in particular, gene-targeting pipelines and generated more than 17,400 mutant murine embryonic stem (ES) cell clones and more than 1,700 mutant mouse strains, most of them conditional. A common IKMC web portal (www.knockoutmouse.org) has been established, allowing easy access to this unparalleled biological resource. The IKMC materials considerably enhance functional gene annotation of the mammalian genome and will have a major impact on future biomedical research

The Theory of Brown Dwarfs and Extrasolar Giant Planets

Straddling the traditional realms of the planets and the stars, objects below the edge of the main sequence have such unique properties, and are being discovered in such quantities, that one can rightly claim that a new field at the interface of planetary science and and astronomy is being born. In this review, we explore the essential elements of the theory of brown dwarfs and giant planets, as well as of the new spectroscopic classes L and T. To this end, we describe their evolution, spectra, atmospheric compositions, chemistry, physics, and nuclear phases and explain the basic systematics of substellar-mass objects across three orders of magnitude in both mass and age and a factor of 30 in effective temperature. Moreover, we discuss the distinctive features of those extrasolar giant planets that are irradiated by a central primary, in particular their reflection spectra, albedos, and transits. Aspects of the latest theory of Jupiter and Saturn are also presented. Throughout, we highlight the effects of condensates, clouds, molecular abundances, and molecular/atomic opacities in brown dwarf and giant planet atmospheres and summarize the resulting spectral diagnostics. Where possible, the theory is put in its current observational context.Comment: 67 pages (including 36 figures), RMP RevTeX LaTeX, accepted for publication in the Reviews of Modern Physics. 30 figures are color. Most of the figures are in GIF format to reduce the overall size. The full version with figures can also be found at: http://jupiter.as.arizona.edu/~burrows/papers/rm

Investigation of the metrological reliability of manometers

The advantages and disadvantages of manometers with a resilient sensing element. A complete factorial experiment to determine the dependence of the metrological reliability of manometers. To investigate the effect of the level and duration of measured pressure overload full factorial experiment was performed. As the objects of experiment were new faultless manometers of the lower price segment of the most popular producers in Russia — «WIKA» (Germany), «Rosma (Russia) and «Meter» (Russia). Since all investigated manometers have a similar structure, but different materials and sensor gear, the experimental results may indicate a low quality of measuring system materials, used for the lower price category manometers. The methods of manometers protection against overloads

Inductively-coupled dusty plasma

The results of experimental research of behaviour of microparticles in plasma of inductive radiofrequency discharge are presented. The experiments were performed in inert gases with monodisperse and polydisperse particles. The discharge was initiated by radio-frequency power supply at 27 and 100 MHz. There are presented different kinds of dusty particle structures and conditions of their formation