Большой интерес к лазерному разделению изотопов урана стимулировал разработку и развитие в конце XX — начале XXI века целого ряда методов и подходов с использованием как атомарного, так и молекулярного вариантов разделения изотопов. Поиск эффективных лазерных методов разделения изотопов урана активно проводится во многих странах и сегодня. Представлен обзор новых подходов к молекулярному лазерному разделению изотопов (МЛРИ) урана. В основе этих подходов лежит процесс резонансного изотопно-селективного многофотонного возбуждения высоких колебательных состояний (2ν₃ и 3ν₃) молекул ²³⁵UF₆ и ²³⁸UF₆ в газодинамически охлаждённых молекулярных потоках бихроматическим лазерным ИК-излучением и последующая диссоциация возбуждённых молекул теми же лазерными импульсами. Рассматриваются основы таких подходов. Приведены и обсуждаются результаты экспериментов по двух- и трёхфотонному возбуждению молекул SF₆, которые по своим спектроскопическим свойствам являются аналогами молекул UF₆, в колебательные состояния 2ν₃ и 3ν₃ соответственно двух- и трёхчастотным излучением импульсных СО₂-лазеров. Предложены и анализируются конкретные схемы и параметры резонансного двух- и трёхфотонного изотопно-селективного возбуждения молекул ²³⁵UF₆ и ²³⁸UF₆ в колебательные состояния 2ν₃ и 3ν₃ бихроматическим ИК-излучением двух импульсных CF₄-лазеров, а также двух пара-H₂-лазеров, генерирующих в области 16 мкм. Рассматривается метод изотопно-селективного возбуждения и диссоциации молекул UF₆ в смеси с сенсибилизатором (молекулами SF₆) в неравновесных термодинамических условиях скачка уплотнения. Показана возможность реализации с предложенными подходами низкоэнергетических методов МЛРИ урана.

Ключевые слова: атомы, молекулы, кластеры, уран, молекулярные и кластерные пучки, лазерная спектроскопия, индуцированные лазером селективные процессы в молекулах и кластерах, лазерное разделение изотопов урана, лазерная физика PACS: 07.77.Gx, 28.60.+s, 33.80.−b, 36.40.−c, 42.62.−b, 42.62.Fi, 82.50.Bc (все) DOI: 10.3367/UFNr.2023.02.039325 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2024/1/d/ 001198734600004 2-s2.0-85186577793 2024PhyU...67...44M Цитата: Макаров Г Н "Новые подходы к молекулярному лазерному разделению изотопов урана" УФН 194 48–59 (2024) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks Поступила: 19 января 2023, доработана: 17 февраля 2023, одобрена в печать: 20 февраля 2023 English citation: Makarov G N “New approaches to molecular laser separation of uranium isotopes” Phys. Usp. 67 44–54 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2023.02.039325