Выпуски

 / 

2025

 / 

Май

  

Обзоры актуальных проблем


Лазерное разделение изотопов бора: результаты исследований и варианты технологической реализации

 
Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

Широкое использование изотопов бора (10B и 11B) на практике в ряде важных отраслей промышленности и в медицине делает актуальной и важной проблему их получения и обусловливает большой интерес к разработке эффективных методов их разделения (обогащения). В последнее время активизировались исследования, направленные на разработку методов лазерного разделения изотопов (ЛРИ) бора. Представлен обзор результатов исследований по ЛРИ бора. Кратко рассматриваются основные положения лазерного разделения изотопов и необходимые условия для реализации лазерных методов. Приведены и обсуждаются спектры инфракрасного (ИК) поглощения борсодержащих молекул, с которыми проводились эксперименты по ЛРИ бора. Указанные спектры составляют основу методов лазерного разделения изотопов бора. Рассматриваются высокоэнергетические и низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов бора, а также физико-химические процессы, лежащие в их основе. Представлены и анализируются результаты ранних исследований изотопно-селективной лазерной ИК-диссоциации молекул трихлорида бора (BCl3) с использованием разных схем возбуждения и 2-хлорэтенилдихлорборана (HClC=CHBCl2), имеющих наибольший интерес для лазерного разделения изотопов бора, а также результаты новых исследований. Приведены/sup>BCl3 в естественной смеси с молекулами 10BCl3 при их облучении с сенсибилизатором — молекулами SF6, которые являются одновременно и акцепторами радикалов — атомов Cl, образующихся при диссоциации молекул BCl3. Показано, что использование сенсибилизатора приводит к существенному увеличению эффективности диссоциации молекул 11BCl3. Проведена систематизация результатов по ЛРИ бора. На основе анализа результатов исследований предложены оптимальные схемы для технологической реализации ЛРИ бора на практике. Дан краткий исторический экскурс в исследования по лазерному разделению изотопов бора.

Текст pdf (1,7 Мб)
Ключевые слова: атомы, молекулы, кластеры, бор, молекулярные и кластерные пучки, лазерная спектроскопия, индуцированные лазером селективные процессы в молекулах и кластерах, лазерное разделение изотопов, 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.2024.11.039808
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/5/b/
Цитата: Макаров Г Н "Лазерное разделение изотопов бора: результаты исследований и варианты технологической реализации" УФН 195 478–518 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 15 мая 2024, доработана: 3 сентября 2024, 18 ноября 2024

English citation: Makarov G N “Laser separation of boron isotopes: research results and options for technological implementationPhys. Usp. 68 (5) (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2024.11.039808

Список литературы (221) Похожие статьи (20) ↓

  1. Г.Н. Макаров «На пути к молекулярному лазерному разделению изотопов урана» УФН 192 569–608 (2022)
  2. Г.Н. Макаров «Новые подходы к молекулярному лазерному разделению изотопов урана» УФН 194 48–59 (2024)
  3. Г.Н. Макаров «Новые результаты по лазерному разделению изотопов с использованием низкоэнергетических методов» УФН 190 264–290 (2020)
  4. Г.Н. Макаров «Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов» УФН 185 717–751 (2015)
  5. М.В. Калашник, М.В. Курганский, О.Г. Чхетиани «Бароклинная неустойчивость в геофизической гидродинамике» УФН 192 1110–1144 (2022)
  6. Г.Н. Макаров «Управление параметрами и составом молекулярных и кластерных пучков с помощью инфракрасных лазеров» УФН 188 689–719 (2018)
  7. С.Д. Данилов, Д. Гурарий «Квазидвумерная турбулентность» УФН 170 921–968 (2000)
  8. Г.Н. Макаров «Лазерная ИК-фрагментация молекулярных кластеров: роль каналов ввода и релаксации энергии, влияние окружения, динамика фрагментации» УФН 187 241–276 (2017)
  9. К.В. Кошель, С.В. Пранц «Хаотическая адвекция в океане» УФН 176 1177–1206 (2006)
  10. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов и др. «Структура и динамика концентрированных мезомасштабных вихрей в атмосферах планет» УФН 190 732–748 (2020)
  11. Б.М. Смирнов «Электрический цикл в земной атмосфере» УФН 184 1153–1176 (2014)
  12. Г.Н. Макаров «Селективные процессы ИК-возбуждения и диссоциации молекул в газодинамически охлажденных струях и потоках» УФН 175 41–84 (2005)
  13. Г.Н. Макаров «Кинетические методы определения температуры кластеров и наночастиц в молекулярных пучках» УФН 181 365–387 (2011)
  14. А.Н. Вульфсон, О.О. Бородин «Система конвективных термиков как обобщённый ансамбль броуновских частиц» УФН 186 113–124 (2016)
  15. А.С. Монин, Ю.А. Шишков «Климат как проблема физики» УФН 170 419–445 (2000)
  16. Г.Н. Макаров «О возможности селекции молекул, внедренных в нанокапельки (кластеры) сверхтекучего гелия» УФН 176 1155–1176 (2006)
  17. Г.Н. Макаров «Исследования с интенсивными импульсными молекулярными пучками и потоками, взаимодействующими с твердой поверхностью» УФН 173 913–940 (2003)
  18. Г.Н. Макаров «Кластерная температура. Методы ее измерения и стабилизации» УФН 178 337–376 (2008)
  19. Ф.В. Должанский «О механических прообразах фундаментальных гидродинамических инвариантов и медленных многообразий» УФН 175 1257–1288 (2005)
  20. А.А. Макаров, А.Л. Малиновский, Е.А. Рябов «Внутримолекулярное перераспределение колебательной энергии: от спектров высокого разрешения к динамике в реальном времени» УФН 182 1047–1080 (2012)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение