激光分离同位素的动力学

本文针对激光分离同位素的主要历程建立了动力学模型,求得了两种典型情况下动力学方程组的解。在此基础上,导出了描述同位素浓缩过程特征量与各基元过程速率系数间函数关系的解析表达式。同时,借助于这些表达式,推论出使激光分离同位素获得高选择性的必要条件。最后研究了逆反应对同位素浓缩过程的影响。 关键词：     

超短脉冲激光同位素分离

同位素的分离极为重要。传统的分离方法是气相分离法。文章详细介绍了有别于该方法的两种激光同位素分离方法。其基本原理是利用离心分离作用产生同位素的分离。具体说来就是,一个旋转等离子体柱在一定条件下达到流体力学平衡时,其中的同位素离子沿径向将形成高斯密度分布。质量数越高的离子,密度分布的高斯半径越大,从而在径向形成具有不同丰度的同位素分布。理论和实验表明,该方法能产生较高丰度的同位素,具有良好的实用化前景。     

激光分离同位素的进展

一、引言在发现同位素和原子及分子光谱具有同位素效应后不久,就有人试图用光化学方法分离氯同位素［１］．但只有激光器发明后,才实际上提供了用光分离同位素的远景．１９６７年Ａ．Ｌ．ＳｃｈａｗＬｏｗ等人用红宝石激光辐照Ｂｒ２的试验是最初的分离尝试［２］,１９７０年Ｓ．Ｗ．Ｍａｙｅｒ等人用红外光化学的方法引发ＣＨ３ＯＨ与Ｂｒ２的反应,取得可观测的ＣＨ３ＯＨ与ＣＤ３ＯＤ的分离［３］．此后,在激光分离同位?...     

激光分离同位素的原理与进展

自从第一次提出用激光进行同位素分离的新方法以来,迄今已经有十年了．由于此法具有极高的选择性和较低的能量消耗等突出优点,因而获得极其迅速的发展．到目前为止,应用激光已成功地分离了氢、氧、氮、硼、碳、硅、氯、溴、硫、钠、钙、铝、钨、铷、锇、铀、钚、钛等同位素．而在上述诸同位素中,最为吸引人的是氢和铀的同位素--氘和铀２３５的分离,因为它与核能源的开发利用是密切相关的[１］.近年来,这方面的研究有了令?...     

飞秒激光分离同位素的模拟实验研究

利用飞秒激光与铜镍材料作用,在不同条件下得到了铜镍材料的分离,分离比可达30%.分析认为,激光等离子体中的自生轴向磁场和环形磁场在同位素的分离过程中可能起着相反的作用,二者相互竞争.不同的磁场构形将对同位素分离产生不同的结果,因此,通过控制不同的激光等离子体相互作用过程可以实现对激光分离同位素的控制 关键词： 飞秒激光等离子体 同位素 铜镍 自生磁场     

原子法激光分离同位素中的光物理过程

介绍了原子法激光分离铀同位素的历史和现状，讨论了高激发态铀原子能级的参数（同位素移动，超精细结构、跃迁截面等）的测量和理论，强激光场中自电离态的行为，考虑了激光相干性之后的相互作用以及原子与多模激光相互作用的统计学问题等。     

激光分离同位素过程中的布居囚禁

采用辍饰原子模型研究了四光子三步共振离化过程的布居囚禁，发现了一种与离化速率无关的布居囚禁。通过数值求解裸原子表象的含时薛定谔方程发现，适当选取激光频率与跃迁的失谐量，可以解除这种布居囚禁。     

原子法激光同位素分离光功率优化理论研究

利用速率方程方法研究了光学厚介质中原子多步电离过程的激光功率的配置问题.计算结果表明,在总激光功率一定的情况下,存在使原子电离几率为最大的激光功率分配方式.更重要的一个结果是,在保持激光照射原子数量不变的条件下,当总功率一定时,缩小激光束截面积,增加激光束在原子蒸汽中的传播距离可以大大提高原子的平均电离几率.     

同位素的分离

同位素的发现是在1910年以前,自从它发现后,对近代物理学的发展,起了很大的作用。由于近些年来,原子核物理学的进展,研究同位素已成为科学界十分感兴趣的事。不但研究原子核物理需要同位素;而且和平利用原子能事业的发展,使同位素在各门科学中得到了广泛的应用,这更是需要大量的同位素。因此同位     

铀同位素分离

现在全世界能源消耗量以每十年翻一翻的速度急剧增长;而且其中大多数取自矿物燃料,即使以目前对石油、煤的需求量来看,五十年后石油将所剩无几,煤也只能支撑三、四百年.因此,我们必须依赖新能源以满足日益增加的需要.目前,以裂变释能的核电站已占全世界电力生产的12%,并正在发展之中.但这样的核反应堆要求核燃料中裂变物铀-235的丰度(即摩尔百分数)在3%左     

自由电子激光用于阈能反应分子法激光分离铀同位素的研究

提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。     

自由电子激光用于阈能反应分子法激光分离铀同位素的研究

 提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。     

原子蒸气激光法分离钆同位素的偏振选择性实验

对原子蒸气激光法分离钆同位素中的光电离选择性进行了实验研究.分析了在偏振选择定则基础上分离钆奇数同位素的基本原理;测量了电离路径中总角动量J=2→2→1→0变化时的光电离选择性;观察了光的偏振状态改变时光电离选择性的变化,通过控制光阑的大小观测到杂散光引起的光电离选择性降低;进行了外磁场对光电离选择性的影响实验,基本给出了磁场方向和大小对于光电离选择性的影响程度.在外磁场方向垂直于光束的偏振方向时,很微弱的磁场就能引起光电离选择性的降低,磁场大小在2×10-4T时就看到了明显的选择性变化.当外磁场的方向平行光束的偏振方向时,磁场对于选择性的影响就显得相对很小.     

FEL用于阈能反应分子法激光分离铀同位素研究

提出了自由电子激光（ＦＥＬ）的一种可能应用,指出静电电子加速器驱动的ＦＥＬ技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模（１０ｋｇ／ａ）生产中有其可行性。     

同位素选择性的激光测量

极灵敏的激光测量已见于大量的文献中［１］。最近发展或提出了一些新技术,即利用高分辨激光来提高这些测量的同位素选择性。为了达到较高的同位素选择性,激光频率必须与特定的同位素共振,并且与其它同位素没有显著的重叠．这要求特定同位素和干扰同位素之间的光谱间隔既大于激光的频带宽度,也大于光谱线的宽度．同位素位移、同位素分裂和谱线加宽效应决定元素分析的同位素选择性。现在已经发展了两种同位素选择性的技术,?...     

等离子体共振法分离同位素

目前在工业上分离同位素(主要是铀)的方法主要是气体扩散法和离心法.二者都基于利用同位素间微小的质量差,因而每级分离器的效率是不高的.例如,气体扩散法使气态的UF6通过有微孔的壁,对干不同的同位素来说,扩散速率反比于其质量的平方根.用这种方法来分离～(235)U与～(238)U,每一级仅能使～(235)U浓度提高到1.004倍.因此,欲把～(235)U的浓度从0.7%的自然浓度提高到3%(轻水堆要求),共需要1250个分离单元.因此,此类工厂的设备费与运转费极其昂贵.气体离心法利用两种同位素在高速旋转时受到的离心力不同而分离,能量消耗较少,但所需单元数更…     

汞同位素分离及其应用

本文报导了汞位素分离的三种方法及国外对汞同位素分离及其应用研究的进展。     

FE L用于阈l能反应分子法激光分离铀同位素研究

提出了自由电子激光(FEL)的一种可能应用.指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求.阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg/a)生产中有其可行性.