Molekulární laserová separace izotopů - Molecular laser isotope separation

Molekulární laserová separace izotopů (MLIS) je metoda separace izotopů, kde speciálně vyladěné lasery slouží k oddělení izotopy z uran pomocí selektivní ionizace hyperjemný přechody hexafluorid uranu molekuly. Je to podobné jako AVLIS. Jeho hlavní výhodou oproti AVLIS je nízká spotřeba energie a použití hexafluoridu uranu místo odpařeného uranu.

MLIS byl vytvořen v roce 1971 na Národní laboratoř Los Alamos.

MLIS působí v kaskáda nastavení, jako plynná difúze proces. Místo odpařeného uranu jako v AVLIS je pracovní médium MLIS hexafluorid uranu což vyžaduje mnohem nižší teplotu k odpařování. UF₆ plyn je smíchán s vhodným nosným plynem (a ušlechtilý plyn včetně některých vodík ), který umožňuje molekulám zůstat v plynné fázi po ochlazení expanzí přes nadzvukovou de Laval tryska. Čisticí plyn (např. metan ) je také obsažen ve směsi pro vazbu s atomy fluoru poté, co jsou disociovány z UF₆ a inhibovat jejich rekombinaci s obohaceným UF₅ produkt. V první fázi rozšířený a ochlazený proud UF₆ je ozářen infračervený laser působící v vlnová délka 16 um. Směs je poté ozářena dalším laserem, buď infračerveným nebo ultrafialovým, jehož fotony jsou selektivně absorbovány excitovaným ²³⁵UF₆, způsobující jeho fotolýza na ²³⁵UF₅ a fluor.^[1] Výsledná obohacená UF₅ tvoří pevnou látku, která se potom oddělí od plynu filtrací nebo a cyklón oddělovač. Vysrážený UF₅ je relativně obohacen ²³⁵UF₅ a po převodu zpět na UF₆ přivádí se do další fáze kaskády, aby se dále obohatila. Laser pro buzení je obvykle a laser na bázi oxidu uhličitého s výstupní vlnovou délkou posunutou z 10,6 µm na 16 µm; laserem pro fotolýzu může být a XeCl excimerový laser pracující při 308 nm, avšak ve stávajících implementacích se většinou používají infračervené lasery.

Proces je složitý: vzniká mnoho směsných sloučenin UFx, které kontaminují produkt a je obtížné je odstranit. The Spojené státy, Francie, Spojené království, Německo a Jižní Afrika hlásili ukončení svých programů MLIS, avšak Japonsko má stále v provozu program malého rozsahu.

Organizace pro vědecký a průmyslový výzkum společenství v Austrálii vyvinula SILEX pulzní laserový separační proces. GE, Cameco a Hitachi se v současné době podílejí na vývoji pro komerční použití. Informace o Silexu

Viz také

• Separace izotopů laseru atomových par
• Australská komise pro atomovou energii
• Calutron
• Jaderný palivový cyklus
• Jaderná energie

Reference

externí odkazy

• Obohacování uranu laserovou separací izotopů
• Reed J. Jenson, O’Dean P. Judd a J. Allan Sullivan Oddělení izotopů laserem Věda Los Alamos sv. 4, 1982.
• Článek v New York Times (20. srpna 2011) týkající se plánů společnosti General Electric na vybudování komerčního zařízení na obohacování laserem ve Wilmingtonu v Severní Karolíně v USA. [1]