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分子レーザー同位体分離( MLIS ) は、特別に調整されたレーザーを使用して、六フッ化ウラン分子の超微細遷移の選択イオン化を利用してウランの同位体を分離する同位体分離法です。これはAVLISに似ています。AVLIS に対する主な利点は、エネルギー消費量が少なく、蒸発したウランの代わりに六フッ化ウランを使用することです。MLIS は、1971 年にロスアラモス国立研究所で考案されました。
MLIS は、ガス拡散プロセスと同様にカスケード構成で動作します。AVLIS のように気化したウランの代わりに、MLIS の作業媒体は六フッ化ウランであり、気化するのにはるかに低い温度が必要です。UF 6ガスは適切なキャリアガス (水素を含む希ガス) と混合され、超音速ラバルノズルを通した膨張によって冷却された後も分子がガス相に留まることができます。スカベンジャーガス (メタンなど) も混合物に含まれており、UF 6から解離した後のフッ素原子と結合し、濃縮 UF 5製品との再結合を抑制します。
第一段階では、膨張して冷却された UF 6の流れに、波長16 μm の赤外線 レーザーを照射します。次に、この混合物に赤外線または紫外線の別のレーザーを照射します。その光子は励起された235 UF 6に選択的に吸収され、光分解されて235 UF 5とフッ素になります。[1]結果として得られた濃縮された UF 5 は固体となり、その後、濾過またはサイクロン分離器によってガスから分離されます。沈殿した UF 5 は235 UF 5が比較的濃縮されており、UF 6に戻された後、カスケードの次の段階に送られ、さらに濃縮されます。
励起用レーザーは通常、出力波長が 10.6 μm から 16 μm にシフトした二酸化炭素レーザーです。光分解レーザーは 308 nm で動作するXe Cl エキシマレーザーである場合もありますが、既存の実装では主に赤外線レーザーが使用されています。[引用が必要]
このプロセスは複雑で、多くの混合 UFx 化合物が生成され、それが製品を汚染し、除去が困難です。米国、フランス、英国、ドイツ、南アフリカはMLIS プログラムの終了を報告していますが、日本では小規模なプログラムがまだ運用されています。[要出典]
オーストラリア連邦科学産業研究機構は、SILEXパルスレーザー分離プロセスを開発しました。GE、カメコ、日立は現在、商業利用に向けた開発に取り組んでいます。[要出典]
参照
参考文献
外部リンク
- レーザー同位体分離ウラン濃縮
- Reed J. Jenson、O'Dean P. Judd、J. Allan Sullivan「レーザーによる同位体の分離」Los Alamos Science vol.4、1982年。
- ゼネラル・エレクトリック社が米国ノースカロライナ州ウィルミントンに商業用レーザー濃縮施設を建設する計画に関するニューヨーク・タイムズの記事（2011年8月20日）。[1]
- Silex情報