发布网友 发布时间:2022-05-30 18:42
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热心网友 时间:2023-08-01 23:35
激光科学工作者提出用激光进行提纯,或许这种方法能够大大地降低生产铀燃料的成本。
用激光提纯浓缩铀-235的技术路线有两条:一条称为原子法,另一条称为分子法。原子法提纯时用的原料是经过提炼铀矿得到的铀块。先用炉子把这铀块加热到高温,形成铀原子蒸气,在这铀蒸气里面包含有铀元素的同位素铀-234、铀-235、铀-238的原子。然后用在可见光波段的激光(比如用铜蒸气激光泵浦的染料激光器)照射这铀原子蒸气。调谐激光器的输出波长,让它落在铀-235的原子吸收谱线中心,使它单独获得激发或者电离。其后再使用其他物理方法便可以把铀-235原子从同位素铀混合气体中分离出来。这条技术路线已经比较成熟,达到生产应用阶段。
分子法使用的原料是铀的分子化合物(比如六氟化铀)。用在中红外波段的激光(比如波长16微米的激光)照射这种化合物,并且选择的激光波长正好是让铀-235的这种化合物的分子获得激发(或电离),再通过前面在原子法中用的物理方法或化学方法把含铀-235的分子化合物从混合中分离出来,再对含铀-235的分子化合物作化学分解反应,便可以获得铀-235。这条技术路线还未达到生产阶段,不过,从发展的潜力来说,分子法比原子法优越。一方面是因为分子法分离时使用的原料是铀的分子化合物,原料来源比较丰富;其次是在分离的工作过程中不需要加热,而原子法则需要加热到2000多度,使铀原料形成蒸气。高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子法的生产设备会比较简单,生产成本也相应较低。