Лазерное разделение изотопов в атомной энергетике
Наиболее перспективные методы для разделения изотопов урана
Рис. 26. AVLIS-метод ионизации атомов в атомарном пучке
По аналогии с разделением изотопов серы методом многофотонной диссоциации молекул SF6 были осуществлены попытки разделения изотопов урана многофотонной диссоциацией молекул гексафторида урана. Однако, в отличие от SF6, молекулы UF6 поглощают излучение в более длинноволновой области 16 мкм, в которой нет мощных лазерных источников. Преобразование излучения CO2-лазеров в этот диапазон с помощью комбинационного рассеяния в водороде позволило достичь эффекта разделения, однако коэффициент обогащения был значительно меньше, чем в случае SF6. Наиболее перспективным методом оказался метод ионизации атомов в атомарном пучке: AVLIS-метод (atomic vapor laser isotop separation). Несмотря на то, что температура кипения металлического урана составляет 2600 K, использование лазеров на парах меди со средней мощностью 4 кВт, длительностью импульса 20 нс и частотой повторения импульсов 23 кГц позволило получить достаточные для промышленного использования коэффициенты поглощения. Поскольку энергия ионизации 235U составляет 6 эВ, процесс ионизации обеспечивается за счёт трёхфотонного поглощения.
