Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
«АВЛИС» перенаправляется сюда. Для настройки кампании Dungeons & Dragons см. Авлис .
Эксперимент по лазерному разделению изотопов на атомном паре в LLNL . Зеленый свет исходит от лазера накачки на парах меди, используемого для накачки хорошо настроенного лазера на красителях, который излучает оранжевый свет.

Атомный лазер на парах разделение изотопов или AVLIS , представляет собой способ , с помощью которого специально настроенные лазеры используются для разделения изотопов из урана с использованием селективного ионизации сверхтонких переходов. [1] [2]

По сравнению с газовыми центрифугами процесс AVLIS обеспечивает высокую энергоэффективность, высокие коэффициенты разделения и низкий объем радиоактивных отходов .

Похожая технология, использующая молекулы вместо атомов, - это молекулярное лазерное разделение изотопов (MLIS).

Принцип [ править ]

Линии поглощения 235 U и 238 U незначительно различаются из-за сверхтонкой структуры ; например, пик поглощения 238 U на 502,74 нм смещается до 502,73 нм при 235 U. AVLIS использует перестраиваемые лазеры на красителях , которые можно точно настроить, так что только 235 U поглощает фотоны и избирательно подвергается возбуждению, а затем фотоионизации . Затем ионы электростатически отклоняются к коллектору, в то время как нейтральный нежелательный уран-238 проходит через него.

Система AVLIS состоит из испарителя и коллектора, образующих систему разделения, и лазерной системы. Испаритель производит поток чистого газообразного урана.

Лазерное возбуждение [ править ]

Обычно используемый лазер представляет собой двухступенчатый перестраиваемый импульсный лазер на красителях, обычно накачиваемый лазером на парах меди ; [3] [4] задающий генератор настраивается, имеет узкую ширину линии, низкий уровень шума и высокую точность. [5] Его мощность значительно увеличивается за счет использования усилителя лазера на красителях в качестве оптического усилителя . Для полной ионизации урана-235 используются три частоты («цвета») лазеров. [6]

Для АВЛИС в других элементах, например литиевых , используются перестраиваемые узкополосные диодные лазеры . [7]

Коммерциализация и международное значение [ править ]

В 1994 году это была крупнейшая передача технологии в истории правительства США. Процесс AVLIS был передан Корпорации обогащения США для коммерциализации. Однако 9 июня 1999 года, вложив 100 миллионов долларов, USEC отменила свою программу AVLIS.

Некоторые страны продолжают разрабатывать AVLIS, что создает определенные проблемы для международного мониторинга. [8] Теперь известно, что у Ирана была секретная программа AVLIS. Однако, поскольку он был обнаружен в 2003 году, Иран заявил, что демонтировал его. [9] [10]

Краткая история [ править ]

История AVLIS, как описано в открытой реферируемой литературе, началась в начале-середине 1970-х годов в бывшем Советском Союзе и Соединенных Штатах. [11] В США исследования AVLIS в основном проводились в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, хотя некоторые промышленные лаборатории были первыми. О разработке настраиваемого лазера для AVLIS, применимого к урану, также сообщили из нескольких стран, включая Пакистан (1974), Австралию (1982-1984), Францию ​​(1984), Индию (1994) и Японию (1996). [11]

См. Также [ править ]

  • Комиссия по атомной энергии Австралии
  • Calutron
  • Химическая реакция с помощью изотопно-селективного лазера (CRISLA)
  • Газовая диффузия
  • Список лазерных статей
  • Разделение изотопов лазерным возбуждением (SILEX)
  • Ядерный топливный цикл
  • Атомная энергия

Ссылки [ править ]

  1. ^ Л.Дж. Радзиемски, Р.У. Соларз и Дж. А. Пайснер (ред.), Лазерная спектроскопия и ее приложения (Марсель Деккер, Нью-Йорк, 1987) Глава 3.
  2. ^ Петр А. Бохан, Владимир В. Бучанов, Николай В. Фатеев, Михаил М. Калугин, Мишик А. Казарян, Александр М. Прохоров, Дмитрий Е. Закревский: Лазерное разделение изотопов в атомном паре . Wiley-VCH, Берлин, август 2006 г., ISBN  3-527-40621-2
  3. ^ FJ Дуарте и ЛМ Хиллман (ред.), Лазеркрасителе принципы (Academic, НьюЙорк, 1990) Глава 9.
  4. ↑ CE Webb , Мощные лазеры на красителях с накачкой лазерами на парах меди, в High Power Dye Lasers , FJ Duarte (Ed.) (Springer, Berlin, 1991) Глава 5.
  5. ^ FJ Duarte и JA Piper , Узкополосные генераторы лазеров на красителях с медной лазерной накачкой и высокой prf . Опт. 23 , 1391-1394 (1984).
  6. ^ « « Приложение 3 »: Список предметов, о которых необходимо сообщить в МАГАТЭ» . Ираквотч.орг. Архивировано из оригинала на 2011-05-14 . Проверено 22 ноября 2010 .
  7. ^ IE Olivares, AE Duarte, EA Saravia и FJ Duarte, Разделение изотопов лития с перестраиваемыми диодными лазерами, Appl. Опт. 41 , 2973-2977 (2002).
  8. ^ Фергюсон, Чарльз Д .; Бурестон, Джек (март – апрель 2005 г.). «Лазерное обогащение: тревога разлуки» . Совет по международным отношениям . Проверено 22 ноября 2010 .
  9. ^ Фергюсон, Чарльз Д .; Бурестон, Джек (17 июня 2004 г.). «Сосредоточение внимания на иранской программе лазерного обогащения» (PDF) . FirstWatch International . Проверено 22 ноября 2010 .
  10. ↑ Пол Роджерс (март 2006 г.). «Ядерная деятельность Ирана» . Оксфордская исследовательская группа. Архивировано из оригинала на 2007-02-06 . Проверено 22 ноября 2010 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  11. ^ а б Ф. Дж. Дуарте (2016). "Перестраиваемое лазерное лазерное разделение изотопов атомарного пара". В Ф.Дж. Дуарте (ред.). Настраиваемые лазерные приложения (3-е изд.). Бока-Ратон: CRC Press . С. 371–384. ISBN 9781482261066.

Внешние ссылки [ править ]

  • Пресс-релиз USEC, отменяющий AVLIS
  • Отчет по иранской программе AVLIS
  • Отчет Oxford Research Group о ядерной деятельности Ирана .
  • Лазерное разделение изотопов обогащение урана
  • Обзор лазерного разделения изотопов на атомарных парах урана Р. М. Фейнбург и Р. С. Харгроув. UCRL-ID-114671, август 1993 г.
  • Страница лазерного разделения изотопов на LLNL