Cтатьи, принятые к публикации

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 и обсуждаются результаты исследований селективной ИК многофотонной диссоциации (МФД) молекул 11BCl3 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 наиболее оптимальные схемы для технологической реализации ЛРИ бора на практике. Дан краткий исторический экскурс в исследования по лазерному разделению изотопов бора.

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
Цитата: Макаров Г Н "Лазерное разделение изотопов бора: результаты исследований и варианты технологической реализации" УФН, принята к публикации

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

English citation: Makarov G N “Laser separation of boron isotopes: research results and technological implementation optionsPhys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2024.11.039808

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 результаты по лазерному разделению изотопов с использованием низкоэнергетических методов» УФН 190 264–290 (2020)
  3. Г.Н. Макаров «Новые подходы к молекулярному лазерному разделению изотопов урана» УФН 194 48–59 (2024)
  4. Г.Н. Макаров «Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов» УФН 185 717–751 (2015)
  5. Г.Н. Макаров «Лазерная ИК-фрагментация молекулярных кластеров: роль каналов ввода и релаксации энергии, влияние окружения, динамика фрагментации» УФН 187 241–276 (2017)
  6. Г.Н. Макаров «Управление параметрами и составом молекулярных и кластерных пучков с помощью инфракрасных лазеров» УФН 188 689–719 (2018)
  7. Г.Н. Макаров «О возможности селекции молекул, внедренных в нанокапельки (кластеры) сверхтекучего гелия» УФН 176 1155–1176 (2006)
  8. Г.Н. Макаров «Селективные процессы ИК-возбуждения и диссоциации молекул в газодинамически охлажденных струях и потоках» УФН 175 41–84 (2005)
  9. Г.Н. Макаров «Экспериментальные методы определения температуры и теплоты плавления кластеров и наночастиц» УФН 180 185–207 (2010)
  10. Г.Н. Макаров «Кинетические методы определения температуры кластеров и наночастиц в молекулярных пучках» УФН 181 365–387 (2011)
  11. Г.Н. Макаров «Исследования с интенсивными импульсными молекулярными пучками и потоками, взаимодействующими с твердой поверхностью» УФН 173 913–940 (2003)
  12. Г.Н. Макаров «Спектроскопия одиночных молекул и кластеров внутри нанокапелек гелия. Микроскопическое проявление сверхтекучести Не4» УФН 174 225–257 (2004)
  13. Г.Н. Макаров «Применение лазеров в нанотехнологии: получение наночастиц и наноструктур методами лазерной абляции и лазерной нанолитографии» УФН 183 673–718 (2013)
  14. В.С. Летохов «Селективное действие лазерного излучения на вещество» УФН 125 57–96 (1978)
  15. Г.Н. Макаров «Спектроскопия кластеров интенсивными импульсами вакуумного ультрафиолетового излучения лазеров на свободных электронах» УФН 179 487–516 (2009)
  16. Г.Н. Макаров «Кластерная температура. Методы ее измерения и стабилизации» УФН 178 337–376 (2008)
  17. Г.Н. Макаров «Экстремальные процессы в кластерах при столкновении с твердой поверхностью» УФН 176 121–174 (2006)
  18. М.Н. Сапожников «50 лет селективной лазерной спектроскопии твёрдого тела: история, общие принципы и применения» УФН 188 409–435 (2018)
  19. Н.Г. Басов, Э.М. Беленов и др. «Новые методы разделения изотопов» УФН 121 427–455 (1977)
  20. А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов «Фуллерены и структуры углерода» УФН 165 977–1009 (1995)

Список формируется автоматически.

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