Izotopová separace laserem na atomové páře

Laseru separace izotopů atomových par (AVLIS) (v angličtině , AVLIS, atomová laserové par izotopickou separaci) je technika, přičemž laser se použít za předpokladu, pro oddělování izotopů z uranu , za použití ionizace selektivním přechodu hyperjemná .

Charakteristikou procesu SILVA je dobrá energetická účinnost srovnatelná s ultracentrifugací plynu , vysoký separační faktor a malý objem radioaktivního odpadu .

Podobně inspirovanou technologií je izotopová separace molekul laserem (MLIS), která je založena na molekulách místo atomových par.

Industrializace

Výzkum procesu obohacování uranu laserem byl prováděn od poloviny 80. let souběžně ve Spojených státech (program Avlis), ve Francii (program Silva - izotopová separace laserem od Atomic Vapor) a v Japonsku s cílem vývoj technologie, která je konkurenceschopnější a spotřebovává méně energie než difúze plynu.

Tento proces je nadále vyvíjen v několika zemích. Představuje zvláštní výzvu pro mezinárodní kontroly nešíření.

Ve Francii společnost SILVA vyvinula CEA v letech 1980 až 2004. Výzkum CEA spolufinancovala společnost COGEMA v letech 1993 až 2002. V roce 2006 bylo vyrobeno 200 kilogramů obohaceného uranu s významným izotopovým obsahem.listopadu 2003, s přibližně jednou tunou ochuzeného uranu získaného paralelně.

Ve Spojených státech, během největšího přenosu technologií v americké historii, byl proces AVLIS převeden na společnost USEC (Enrichment Corporation) pro komerční využití. Avšak poté, co do něj investoval sto milionů dolarů, USEC oznámil (dále jen "USEC")9. června 1999), že zastavila tento program.

Nyní víme, že Írán měl tajný program SILVA. Írán však tvrdí, že jej opustil, protože byl aktualizován v roce 2003.

Zásada

Absorpční spektra U-235 a U-238 se mírně liší kvůli hyperjemné struktuře . Například absorpční vrchol U-238 je 502,74 nanometrů, zatímco absorpční vrchol U-238 je 502,73 nm. Proces SILVA používá laditelné lasery, jejichž frekvenci lze přesně nastavit tak, aby pouze U-235 absorboval fotony, což vede k excitaci atomu a jeho ionizaci fotoelektrochemickým účinkem .

Proces SILVA se skládá z odpařovače a sběrače a laserového systému. Odpařovač produkuje proud plynného uranu. Sestava obecně používaná je dvoustupňová a k ionizaci U-235 používá lasery tří různých frekvencí (tři barvy):

U-235 je selektivně excitován laserem a ionizuje. Iony jsou poté odkloněny do kolektoru, zatímco neutrální páry U-238 procházejí zařízením, aniž by byly odkloněny.

Poznámky a odkazy

  1. (in) Leo J. Radziemski , Richard W. Solarz a Jeffrey A. Paisner , „Rezonanční fotoionizační spektroskopie“ v Laserové spektroskopii a jejích aplikacích , Marcel Dekker, New York,1986
  2. (in) Petr A. Bokhan Vladimír V. Buchanov a kol. , Separace laserových izotopů v atomové páře , Wiley-VCH, Berlín,2006( ISBN  3-527-40621-2 , číst online )
  3. Konec studií o procesu obohacování uranu laserem SILVA , tisková zpráva CEA z 11. ledna 2004.
  4. Charles D. Ferguson a Jack Boureston , „  Laserové obohacování: úzkost z oddělení  “, Rada pro zahraniční vztahy ,Březen-duben 2005( číst online , konzultováno 22. listopadu 2010 )
  5. „  Konec studií procesu obohacování uranu laserem SILVA  “ na www.futura-sciences.com ,11. ledna 2004(zpřístupněno 2. června 2011 )
  6. Charles D. Ferguson a Jack Boureston , „  Zaměření na íránský program obohacování laserem  “ [PDF] , FirstWatch International ,17. června 2004(zpřístupněno 22. listopadu 2010 )
  7. Paul Rogers, „  Íránské jaderné aktivity  “, Oxford Research Group ,Březen 2006( číst online , konzultováno 22. listopadu 2010 )
  8. "  " Příloha 3 ": Seznam položek, které mají být nahlášeny IAEA  " , Iraqwatch.org,1 st 03. 2006(zpřístupněno 22. listopadu 2010 )
  9. FJ Duarte a LW Hillman (Eds.), Principy barvení laserem (Academic, New York, 1990), kapitola 9.
  10. CE Webb , High-power dye lasers pumped by copper vapor lasers, in High Power Dye Lasers , FJ Duarte (Ed.) (Springer, Berlin, 1991) Kapitola 5.
  11. FJ Duarte, Laditelné lasery pro separaci izotopů laseru atomových par: australský příspěvek, Australian Physics 47 (2), 38-40 (2010).

Podívejte se také

Interní odkazy

externí odkazy