Выпуски

 / 

2024

 / 

Январь

  

Обзоры актуальных проблем


Новые подходы к молекулярному лазерному разделению изотопов урана

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

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.

Текст pdf (401 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2023.02.039325
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/
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, 20 февраля 2023

English citation: Makarov G N “New approaches to molecular laser separation of uranium isotopesPhys. Usp. 67 44–54 (2024); DOI: 10.3367/UFNe.2023.02.039325

© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение