" Н а у к а м о л о д ы х " , 3 0 - 3 1 м а р т а 2 0 1 7 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 1 0 0 - л е т и ю Р о с т и с л а в а Е в г е н ь е в и ч а А л е к с е е в а
338
Основой метода является различие в длинах волн поглощения у разных
изотопов одного и того же элемента [1]. Основные процессы включают в себя
следующие этапы:
•
В вакуумной камере (рис.2) из твердотельной фазы получают
атомный пар рабочего элемента. Этот пар содержит естественную смесь
изотопов. В случае тугоплавких элементов, к которым относятся, например,
уран и гадолиний, используют испарение пучком электронов. В случае легко
испаряющихся металлов, к которым относится, например, иттербий, нагрев
осуществляют омическим способом.
•
Поток атомов обычно стремятся сделать пространственно
ограниченным в виде расходящегося атомного пучка, что позволяет частично
уменьшить доплеровскую ширину атомных линий и засорение экстракторов.
•
Полученный пар ионизуют излучением нескольких лазеров,
настроенных с высокой точностью (часто до 7-го знака в длине волны) на
соответствующие переходы атомов разделяемого изотопа. Обычно селективная
фотоионизация атомов разделяемого изотопа осуществляется путем
многоступенчатого возбуждения с ионизацией на последней ступени. Для того,
чтобы имела место преимущественная ионизация нужного изотопа, излучение
лазеров на изотопически селективных переходах должно иметь узкий спектр,
малый разброс по частоте и быть достаточно стабильным.
•
Ионы, имеющие обогащенный изотопный состав, экстрагируют из
пара и транспортируют на коллектор экстрактора с помощью электрического
поля или его комбинации с магнитным полем. В экстракторе происходит
накопление изотопически чистого материала. Извлечение обогащенного
материала осуществляется хорошо разработанными химическими методами[2].
Рис. 2 Вакуумная камера
Одно из направлений метода многоступенчатой фотоионизации в
атомном паре связано с получением стабильных высокообогащенных изотопов
