ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Лазерное молекулярное изотопное разделение из "Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле - настоящее и будущее" Молекулы UFe имеют большое число уровней энергии, соответ-ствуюш их колебательным состояниям атомов в молекуле (рис. 9.12). Нижние колебательные состояния в молекуле 235-UFe слегка смещены относительно таких же уровней молекулы 238-UFe. Выбирая соответствующую длину волны лазера в инфракрасной области спектра, можно селективно возбуждать колебательные состояния только молекул 235-UFe. Далее можно привести возбужденные молекулы к диссоциации по схеме 235-UFe — 235-UF5-b F с помощью облучения лазером, работающим в ультрафиолетовой области спектра. Нентафторид урана (UFs) обладает меньшей летучестью, чем UFe, и выпадает в осадок. [c.485] На первой стадии осуществления метода MLIS инфракрасное излучение с длиной волны 16 мкм возбуждает молекулу 235-UFe, что вызывает переход между колебательными состояниями молекулы. Спектр поглощения UFe еще более сложен, чем спектр атомарного урана из-за колебательно-вращательных частот молекулы. Для облегчения селективного возбуждения 235-UFe спектр поглощения упрощается путем адиабатического расширения газа в смеси с водородом через сверхзвуковое сопло. Это расширение приводит к охлаждению 235-UFe, но не к его конденсации. Эффект расширения заключается в преобразовании большей части кинетической энергии хаотического движения газообразного UFe в поступательное движение в сопле. Энергия колебательного и вращательного движения уменьшается в результате межмолекулярных столкновений после прохождения сопла, что уменьшает число молекул в высоких колебательных и вращательных состояниях и, таким образом, упрощает спектр поглощения вблизи длины волны 16 мкм. Газ, состоящий из UFe и водорода, охлаждается до температуры 30 К, при которой все молекулы находятся в самом низшем колебательном основном состоянии. [c.485] Схема лазерного обогатительного MLIS-процесса показана на рис. 9.13. После адиабатического расширения поток UFe 1 подают со скоростью 500 м/с в смеситель 2, где его смешивают с носителем 3 (водородом) и направляют далее в камеру облучения 5, в которой практически одновременно облучают инфракрасным (16 мкм) и ультрафиолетовым 4 (0,08 мкм) лазерами. Далее поток становится двухфазным 235-UF5 конденсируется в виде тонкодисперсного порошка ( лазерный снег ), образует отдельный материальный поток и собирается в коллекторе 8 фтор в смеси с 238-UFe прокачивают через диффузор 7 и направляют в систему очистки от пыли 9, после которой разделяют потоки фтора 6 и UFe 10, обедненного по изотопу U-135. Порошок 235-UFs направляют во фторатор 12, где его фторируют до UFe, обогащенного по изотопу U-235 13 ъ который подается фтор 11). [c.485] Вернуться к основной статье