Separacja izotopów laserem molekularnym

Molekularna laserowa separacja izotopów ( MLIS ) to metoda rozdzielania izotopów , w której specjalnie dostrojone lasery są używane do rozdzielania izotopów uranu za pomocą selektywnej jonizacji nadsubtelnych przejść cząsteczek heksafluorku uranu . Jest podobny do AVLISA . Jego główną zaletą w stosunku do AVLIS jest niskie zużycie energii i zastosowanie sześciofluorku uranu zamiast uranu odparowanego.

MLIS powstał w 1971 roku w Los Alamos National Laboratory .

MLIS działa w układzie kaskadowym , podobnie jak proces dyfuzji gazowej . Zamiast odparowanego uranu, jak w AVLIS, medium roboczym MLIS jest sześciofluorek uranu , który wymaga znacznie niższej temperatury do odparowania. Gaz UF 6 miesza się z odpowiednim gazem nośnym ( gazem szlachetnym zawierającym trochę wodoru ) , co pozwala cząsteczkom pozostać w fazie gazowej po ochłodzeniu przez rozprężanie przez naddźwiękową dyszę de Lavala . Gaz oczyszczający (np. metan ) jest również zawarty w mieszaninie, aby wiązać się z atomami fluoru po ich dysocjacji z UF 6 i hamować ich rekombinację ze wzbogaconym produktem UF 5 . W pierwszym etapie rozprężony i schłodzony strumień UF 6 naświetlany jest laserem podczerwonym o długości fali 16 µm. Mieszanina jest następnie naświetlana innym laserem, podczerwonym lub ultrafioletowym, którego fotony są selektywnie absorbowane przez wzbudzony 235 UF 6 , powodując jego fotolizę do 235 UF 6 . UF 5 i fluor . Otrzymany wzbogacony UF 5 tworzy substancję stałą, którą następnie oddziela się od gazu przez filtrację lub separator cyklonowy . Wytrącony UF 5 jest względnie wzbogacany o 235 UF 5 i po konwersji z powrotem do UF 6 jest podawany do następnego etapu kaskady w celu dalszego wzbogacenia. Laser do wzbudzenia jest zwykle laserem na dwutlenku węgla z wyjściową długością fali przesuniętą z 10,6 µm do 16 µm; laserem fotolizy może być Xe Cl laser ekscymerowy działający przy długości fali 308 nm, jednak w istniejących wdrożeniach najczęściej stosowane są lasery na podczerwień.

Proces jest złożony: powstaje wiele mieszanych związków UFx, które zanieczyszczają produkt i są trudne do usunięcia. Stany Zjednoczone , Francja , Wielka Brytania , Niemcy i Republika Południowej Afryki zgłosiły zakończenie swoich programów MLIS, jednak w Japonii nadal działa program na małą skalę.

Organizacja Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization w Australii opracowała proces separacji laserem impulsowym SILEX . GE, Cameco i Hitachi są obecnie zaangażowane w rozwijanie go do użytku komercyjnego.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Molecular_laser_isotope_separation&oldid=1126077224 ”