Молекулярное лазерное разделение изотопов - Molecular laser isotope separation

Молекулярное лазерное разделение изотопов (МЛИС) - метод разделение изотопов, где специально настроенные лазеры используются для разделения изотопы из уран с использованием селективной ионизации сверхтонкий переходы гексафторид урана молекулы. Это похоже на АВЛИС. Его главное преимущество перед AVLIS - низкое энергопотребление и использование гексафторида урана вместо испаренного урана.

МЛИС была задумана в 1971 г. Лос-Аламосская национальная лаборатория.

МЛИС действует в каскад настройка, как газовая диффузия процесс. Вместо испаренного урана, как в AVLIS, рабочим телом MLIS является гексафторид урана который требует гораздо более низкой температуры для испарения. UF6 газ смешивается с подходящим газом-носителем ( благородный газ включая некоторые водород ), что позволяет молекулам оставаться в газовой фазе после охлаждения за счет расширения через сверхзвуковой сопло де Лаваля. Газ-поглотитель (например, метан ) также включается в смесь для связывания с атомами фтора после их диссоциации от UF6 и ингибируют их рекомбинацию с обогащенным UF5 товар. На первом этапе расширенный и охлажденный поток УФ6 облучается инфракрасный лазер работает в длина волны 16 мкм. Затем смесь облучают другим лазером, инфракрасным или ультрафиолетовым, фотоны которого избирательно поглощаются возбужденным 235UF6, вызывая его фотолиз к 235UF5 и фтор.[1] Полученный обогащенный UF5 образует твердое вещество, которое затем отделяется от газа фильтрацией или циклон разделитель. Осажденный УФ5 относительно обогащен 235UF5 и после преобразования обратно в УФ6 он поступает на следующую ступень каскада для дальнейшего обогащения. Лазер для возбуждения обычно представляет собой углекислый лазер со смещением выходной длины волны от 10,6 мкм до 16 мкм; лазер фотолиза может быть XeCl эксимерный лазер работают на длине волны 308 нм, однако в существующих реализациях в основном используются инфракрасные лазеры.

Процесс сложен: образуется много смешанных UFx-соединений, которые загрязняют продукт и которые трудно удалить. В Соединенные Штаты, Франция, объединенное Королевство, Германия и Южная Африка сообщили о прекращении своих программ MLIS, однако в Японии все еще действует небольшая программа.

Организация Содружества научных и промышленных исследований в Австралии разработала СИЛЕКС импульсный лазерный процесс разделения. GE, Cameco и Hitachi в настоящее время участвуют в его разработке для коммерческого использования. Информация о Silex

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Макаров, Григорий Н. (01.07.2015). «Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов». Успехи физики. 58 (7): 670–700. Дои:10.3367 / UFNe.0185.201507b.0717. ISSN  1063-7869.

внешняя ссылка