Лазерное разделение изотопов водорода

Диссоциация молекул UF в смеси с химически активными реагентами. Водород. Наиболее полные данные о влиянии химически активных реагентов на диссоциацию молекул UP были получены в исследованиях с водородом. Процессы взаимодействия в системе UP6-H2 привлекли внимание исследователей в связи с получением ядерных материалов восстановлением водородом обогащённого изотопом гексафторида урана [28-30]. В дальнейшем при разработке лазерных методов разделения изотопов урана эти исследования были продолжены [19, 23, 31-36]. Уже в первых экспериментах было обнаружено увеличение выхода диссоциации при облучении UPe в смеси с водородом. Однако выяснилось, что при этом селективность процесса падает [34, 35]. В связи с этим были проведены исследования возможности применения ряда других реагентов, в частности алканов [37-41] и атомов галогенов [19]. [c.482]

Метод лазерного разделения изотопов на основе ИК МФД является достаточно универсальным и, с учётом инженерных и технических решений, найденных при реализации углеродного проекта, может быть использован для разработки производства изотопов многих других элементов (кремний, хлор, бор, кислород, водород и др.). [c.474]

Активно ведутся исследования по лазерному разделению изотопов, что, как ожидают, может найти применение при обогащении изотопов урана и водорода, необходимых для ядерной энергетики. Поскольку в этих исследованиях часто используют фториды, возможно, что химия фтора получит развитие и в этой области. [c.25]

Полученные результаты могут быть использованы при создании разделительного процесса, основанного на эффекте изотопически-селективной диссоциации молекул ИК излучением, и для других изотопов. В частности, большой интерес представляет метод ИК фотодиссоциации для разработки процессов разделения изотопов водорода, дейтерия и трития. В этом случае необходимо извлекать НОО из Н2О или ВТО из ВгО не из газовой, а из жидкой фазы. Для того, чтобы избежать энергетически совершенно невыгодного испарения воды и синтеза дейтерий- или тритийсодержащих многоатомных молекул, которые можно диссоциировать ИК излучением, предложено использовать метод изотопного обмена [45]. Схема лазерного разделения изотопов методом фотодиссоциации с использованием изотопного обмена показана на рис. 8.1.9. Специально подобранное оптимальное молекулярное соединение РН, содержащее водород и имеющее требуемые для изотопиче-ски-селективной фотодиссоциации параметры, пропускается через лазерную разделительную ячейку, где происходит облучение газа. Частота излучения лазера выбирается, чтобы происходила селективная диссоциация молекул КО или КТ с требуемым коэффициентом селективности. [c.371]

Введение. Среди различных способов лазерного разделения изотопов (см. раздел 8.1) метод, основанный на изотопически-селективной многофотонной диссоциации молекул ИК лазерным излучением (ИК МФД), является одним из наиболее перспективных и разработанных. С момента обнаружения эффекта изотопической селективности ИК МФД в 1974 г. [1] проведено большое число исследований (см., например, [2-5]) как самого эффекта, так и возможности создания на его основе новой технологии разделения изотопов. Эти исследования выполнены для многих изотопов, начиная с лёгких (водород, дейтерий) и кончая тяжёлыми (осмий, уран), содержащихся в самых различных молекулах. В табл. 8.3.1 отражены некоторые из полученных результатов. Здесь приведены изотопы и соединения, с которыми проводились эксперименты, а также достигнутые значения параметров селективности. [c.445]

Разделительную систему можно охарактеризовать средой, содержащей изотопы, которые являются объектами разделения, и набором лазеров для селективного возбуждения. Что касается лазеров с произвольно настраиваемой длиной волны и большой выходной мощностью, то надежды на их.скорую разработку очень слабы, поэтому ограничиваются диапазоном волн, которые можно получить в настоящее время. Вследствие этого обычно определяют среду, спектр поглощения которой соответствует длине волны лазера, и затем изучают разделение. Задача состоит в применении лазерного метода для разделения изотопов урана и водорода, необходимых для ядерной г нергетики в этом направлении и ведутся исследования. Использование лазеров и фторидов в качестве среды еще более углубляет связь химии фторидов с ядерной энергетикой. [c.46]

В качестве последнего приведем пример химической реакции, индуцируемой лазерны.м излучением видимого диапазона. В с.меси водорода 1 паров щелочных металлов, освещаемой линией аргонового лазера, в пучке излучения формируется плотное облако маленьких частиц, которые выпадают нз луча и покрывают дно ячейки ( лазерный снег [293]). Спектроскопические исследования флуоресценции из области образования частиц показывают, что получаются двухатомные молекулы гидрида щелочных металлов, концентрации которых намного отличаются от концентраций, соответствующих тепловому равновесию, в результате чего происходит нх конденсация в микроскопические капельки. Образованию этого соединения, вероятно, предшествует реакция щелочных димеров, возбужденных лазерным излучением, с молекулами водорода. Это новое явление образования частиц прп лазерном возбуждении весьма перспективно с точкп зрения разработки дешевого и быстрого метода разделения изотопов щелочных металлов. [c.315]

Что касается инициирования различных процессов с помощью лазера, то здесь пока имеются лишь очень скудные доказательства применимости его для подобных целей. Одним из примеров является использование лазерного излучения в качестве селективной бунзеновской горелки для разделения изотопов. Механизм ее действия основан на том, что изотопы различаются частотой колебаний в исходных молекулах. Обычно применяется лазер на основе фтористого водорода. Если в такую горелку поместить смесь обычного метанола СН3ОН и дейте-рированного метанола СОзОВ в соотношении 1 1, тр их нагревание происходит неравномерно. При введении брома обычный метанол сразу же реагирует, а дейтерированный остается холодным и вступает в реакцию значительно медленнее. При мощности лазерного излучения 90 Вт за 60 с удается отделить 95% СВзОО. Под действием лазерного луча может быть возбужден газовый разряд, который приводит к образованию оксида азота N0. Другими примерами применения лазера для инициирования различных процессов служат цепные реакции и реакция образования ацетилена. [c.149]