隙流那些事儿
一、什么是泻流（隙流）
在装有气体的容器上开一小孔，当孔的线度小于粒子的平均自由程时，粒子束流从小孔射出的现象称为泻流，也称隙流。由于孔的线度很小，因此可以认为气体分子射出小孔时互相不会碰撞，这使得泻流成为了一个简单的气体分子动理论模型。
这种现象有不同的名称，不同的名称有不同的优势。如果用隙流一词，可以很好的指出这种现象对孔线度的要求——孔径要小于粒子的平均自由程；而泻流一词则可以表现这种现象的一个性质——泻流出去的粒子拥有比原容器中气体粒子更高的平均速度——这一点在之后会有所论述。
二、泻流（隙流）的Maxwell模型
考虑理想气体的Maxwell运动分布。
限定一段极小时间dt，通过面积为dS的小孔，记单位时间内通过单位面积的分子数为Γ，则有下式：
即
其中，n代表气体分子的粒子数密度，f(vx)是x方向上的速度的密度分布函数（PDF）。根据麦克斯韦分布，可以知道：
积分，得：
其中是分子运动的数学平均速率。
三、泻流的性质
研究泻流出去粒子的运动分布易得，泻流出去的粒子具有如下的速率分布函数：
求v的平均值：
因此，泻流出去的分子平均速率大于原容器中分子的平均速率。
四、泻流的应用
根据上式，泻流数率正比于粒子数密度，反比于粒子质量的二分之一次方，因此对于相对分子质量不同的混合物，可以通过泻流的方法将其分离：
利用UF6法分离235U和238U，它们的天然丰度比为0.7 : 99.3，二者相对分子质量比为349：352
泻流一次，得到产物中二者比例为：0.703：99.297，不难知道，k次泻流后产物中二者比例为：
欲得到99%纯度的235U，需要泻流的次数约为2232次。
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