Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

ЛА́ЗЕРНОЕ РАЗДЕЛЕ́НИЕ ИЗОТО́ПОВ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 16. Москва, 2010, стр. 601

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. П. Лабозин

ЛА́ЗЕРНОЕ РАЗДЕЛЕ́НИЕ ИЗОТО́ПОВ, раз­де­ле­ние изо­то­пов в ре­зуль­та­те из­би­ра­тель­но­го воз­дей­ст­вия ла­зер­но­го из­лу­че­ния на вы­де­ляе­мый изо­топ. Ос­но­вой Л. р. и. яв­ля­ет­ся на­ли­чие т. н. изо­то­пич. сдви­га в спек­трах по­гло­ще­ния ато­мов или мо­ле­кул: сдви­га от­но­си­тель­но друг дру­га спек­траль­ных ли­ний разл. изо­то­пов од­но­го эле­мен­та, а так­же мо­ле­кул, со­дер­жа­щих разл. изо­то­пы од­но­го эле­мен­та. Это по­зво­ля­ет из­би­ра­тель­но воз­бу­ж­дать оп­ре­де­лён­ные изо­то­пы и со­дер­жа­щие их мо­ле­ку­лы; при этом ла­зер на­страи­ва­ет­ся по дли­не вол­ны на ли­нию по­гло­ще­ния од­но­го из изо­то­пов сме­си. Пер­вые тео­ре­тич. и экс­пе­рим. ра­бо­ты по раз­де­ле­нию изо­то­пов с по­мо­щью ла­зер­но­го из­лу­че­ния вы­пол­не­ны в США и СССР в кон. 1960-х – нач. 1970-х гг.

Для вы­де­ле­ния из сме­си воз­бу­ж­дён­но­го изо­то­па (или мо­ле­кул, со­дер­жа­щих изо­топ) при­ме­ня­ют­ся разл. ме­то­ды, ко­то­рые де­лят­ся на две груп­пы – ато­мар­ные и мо­ле­ку­ляр­ные (в за­ви­си­мо­сти от ис­поль­зуе­мо­го ра­бо­че­го ве­ще­ст­ва). Наи­бо­лее эф­фек­тив­ный в прак­тич. при­ме­не­нии ато­мар­ный ме­тод – фо­то­ио­ни­за­ция воз­бу­ж­дён­ных ато­мов. Ио­ни­за­ция про­из­во­дит­ся кван­та­ми из­лу­че­ния с энер­гией, дос­та­точ­ной для иони­за­ции воз­буж­дён­ных изо­то­пов и не­дос­та­точ­ной для ио­ни­за­ции не­воз­бу­ж­дён­ных. В даль­ней­шем ио­ны экс­т­ра­ги­ру­ют­ся из по­то­ка ней­траль­ных час­тиц элек­трич. по­лем и со­би­ра­ют­ся на кол­лек­то­ре, а не­ио­ни­зо­ван­ные изо­то­пы оса­ж­да­ют­ся на сбор­ни­ке от­ва­ла. Наи­бо­лее эф­фек­тив­ный мо­ле­ку­ляр­ный ме­тод – фо­то­дис­со­циа­ция воз­бу­ж­дён­ных мо­ле­кул, при ко­то­рой про­дук­ты дис­со­циа­ции вы­па­да­ют в оса­док.

Др. ме­то­ды вы­де­ле­ния изо­то­па из сме­си ба­зи­ру­ют­ся на раз­ли­чии ско­ро­сти хи­мич. ре­ак­ции воз­бу­ж­дён­ных и не­воз­буж­дён­ных ато­мов или мо­ле­кул с к.-л. реа­ген­том, раз­ли­чии се­че­ний рас­сея­ния час­тиц в воз­буж­дён­ном и ос­нов­ном со­стоя­ни­ях, по­яв­ле­нии им­пуль­са от­да­чи ато­мов при се­лек­тив­ном воз­бу­ж­де­нии. Рас­смат­ри­ва­ет­ся так­же ме­тод раз­де­ле­ния изо­топов за счёт за­мед­ле­ния кон­ден­са­ции воз­бу­ж­дён­ных час­тиц при рас­ши­ре­нии га­зо­во­го по­то­ка и др.

Л. р. и. яв­ля­ет­ся уни­вер­саль­ным ме­то­дом, при­ме­ни­мым к изо­то­пам разл. хи­мич. эле­мен­тов. Он по­зво­ля­ет вы­де­лять один изо­топ из сме­си, а не раз­де­лять смесь на лёг­кие и тя­жё­лые изо­то­пы, как в ме­ха­нич. ме­то­дах раз­де­ле­ния. Л. р. и. ис­поль­зу­ют при вы­де­ле­нии 235U для со­з­да­ния ядер­но­го то­п­ли­ва, при вы­де­ле­нии ред­ких изо­то­пов с ес­теств. со­дер­жа­ни­ем в сме­си ме­нее 1% (напр., изо­то­па ит­тер­бия, при­ме­няе­мо­го в ме­ди­ци­не), по­лу­че­нии сверх­чис­то­го 12С для нужд мик­ро­элек­тро­ни­ки и др.

Лит.: Ле­то­хов В. С. Не­ли­ней­ные се­лек­тив­ные фо­то­про­цес­сы в ато­мах и мо­ле­ку­лах. М., 1983; Изо­то­пы: свой­ст­ва, по­лу­че­ние, при­ме­не­ние / Под ред. В. Ю. Ба­ра­но­ва. М., 2005.

Вернуться к началу