Молекулярное лазерное разделение изотопов - Molecular laser isotope separation
Молекулярные лазерное разделение изотопов ( MLIS ) представляет собой метод разделения изотопов , где специально настроенные лазеры используются для разделения изотопов из урана с использованием селективной ионизации сверхтонких переходов гексафторида урана молекул. Похож на AVLIS . Его главное преимущество перед AVLIS - низкое энергопотребление и использование гексафторида урана вместо испаренного урана.
MLIS была задумана в 1971 году в Лос-Аламосской национальной лаборатории .
MLIS работает в каскадном режиме , как процесс газовой диффузии . Вместо испаренного урана, как в AVLIS, рабочим телом MLIS является гексафторид урана, для испарения которого требуется гораздо более низкая температура. Газ UF 6 смешивается с подходящим газом-носителем ( благородный газ, включающий некоторое количество водорода ), который позволяет молекулам оставаться в газовой фазе после охлаждения за счет расширения через сверхзвуковое сопло де Лаваля . Газ-поглотитель (например, метан ) также включается в смесь для связывания с атомами фтора после их диссоциации от UF 6 и ингибирования их рекомбинации с обогащенным продуктом UF 5 . На первом этапе расширенный и охлажденный поток UF 6 облучается инфракрасным лазером, работающим на длине волны 16 мкм. Затем смесь облучают другим лазером, инфракрасным или ультрафиолетовым, фотоны которого избирательно поглощаются возбужденным 235 UF 6 , вызывая его фотолиз до 235 UF 5 и фтора . Полученный обогащенный UF 5 образует твердое вещество, которое затем отделяется от газа фильтрацией или в циклонном сепараторе. Осажденный UF 5 относительно обогащен 235 UF 5 и после обратного преобразования в UF 6 он подается на следующую ступень каскада для дальнейшего обогащения. Лазер для возбуждения обычно представляет собой лазер на диоксиде углерода с длиной волны излучения, смещенной от 10,6 мкм до 16 мкм; лазер для фотолиза может быть эксимерным лазером Xe Cl, работающим на длине волны 308 нм, однако в существующих реализациях в основном используются инфракрасные лазеры.
Процесс сложный: образуется много смешанных UFx-соединений, которые загрязняют продукт и которые трудно удалить. США , Франция , Великобритания , Германия и Южная Африка сообщили о прекращении своих программ MLIS, однако Япония по- прежнему имеет небольшую масштабную программу в действии.
Организация Содружества научных и промышленных исследований Австралии разработала процесс импульсного лазерного разделения SILEX . GE, Cameco и Hitachi в настоящее время участвуют в его разработке для коммерческого использования. Информация о Silex
Смотрите также
- Лазерное разделение изотопов атомного пара
- Австралийская комиссия по атомной энергии
- Calutron
- Ядерный топливный цикл
- Атомная энергия
Ссылки
внешняя ссылка
- Лазерное разделение изотопов обогащение урана
- Рид Дж. Дженсон, О'Дин П. Джадд и Дж. Аллан Салливан Разделение изотопов с помощью лазеров Лос-Аламосская наука, том 4 , 1982.
- Статья в New York Times (20 августа 2011 г.) о планах General Electric по строительству коммерческого завода по лазерному обогащению в Уилмингтоне, Северная Каролина, США. [1]