فصل النظائر بالليزر للبخار الذري

تجربة فصل النظائر بالليزر للبخار الذري وذلك في مختبر لورنس ليفرمور الوطني LLNL.

فصل النظائر بالليزر للبخار الذري (يرمز لها اختصاراً AVLIS من Atomic vapor laser isotope separation) تعبير عن طريقة لفصل النظائر باستخدام ليزر قابل للتوليف وذلك لعينات في حالة البخار الذري وذلك عن طريق إجراء عملية تأيين انتقائية لانتنطقات طاقية فائقة الدقة.

إن طريقة AVLIS تؤمّن وسيلة عالية الكفاءة الطاقية مقارنة مع الطاردة الغازية، كما حتى لها معامل فصل أكبر، وحجم مخلفات إشعاعية أقل. هنالك تقنية مماثلة تستخدم الجزيئات بدل الذرّات تدعى فصل النظائر بالليزر للجزيئات (MLIS)

المبدأ

إن خطوط امتصاص اليورانيوم-235 ²³⁵U واليورانيوم-238 تختلف عن بعضها نتيجة البنية فائقة الدقة، على سبيل المثال، فإن قمّة الامتصاص للنظير 238 ²³⁸U هي 502.74 نانومتر، لقاء 502.73 نانومتر في ²³⁵U. في تقنية AVLIS يستخدم ليزر الصبغة القابل للتوليف بدقة بحيث يمتص فقط النظير ²³⁵U الفوتونات الواردة وتحدث عملية إثارة (تهييج) انتقائية وبعدها تأيُّن ضوئي. بعد ذلك تحوّل الأيونات بواسطة مجال كهربائي ساكن إلى مجمّع، في حين حتى ذرات اليورانيوم-238 المعتدلة تمرّ طالما سبيلها.

يتكوّن نظام AVLIS من مبخّر ومن مجمّع، بالتالي وحدة الفصل، ومن نظام الليزر. يقوم المبخّر بإنتاج سيل من اليورانيوم الفازي النقي.

إن الليزر المستخدم هوليزر صباغي قابل للتوليف من مرحلتين يجري ضخّه بواسطة ليزر بخار النحاس.

إن الهزاز الرئيسي ذوطاقة قليلة لكنه دقيق جداً، وتزداد طافته باستخدام مضخم بصري. تستخدم ثلاثة ترددات (ألوان) من الليزر من أجل التأيين الكامل لليورانيوم-235.

رقابة دوليّة

لا تزال هذه التقنية تطوّر من قبل بعض البلدان من أجل تخصيب اليورانيوم، مما يصعّب من الرقابة الدوليّة عليها. كان لدى إيران على سبيل المثال برنامج AVLIS سرّي، ولكن أظهر للعلن عام 2003، وأعربت أنها قد تخلّت عنه.

المراجع

^ L. J. Radziemski, R. W. Solarz, and J. A. Paisner (Eds.), Laser Spectroscopy and its Applications (Marcel Dekker, New York, 1987) Chapter 3.
^ Petr A. Bokhan, Vladimir V. Buchanov, Nikolai V. Fateev, Mikhail M. Kalugin, Mishik A. Kazaryan, Alexander M. Prokhorov, Dmitrij E. Zakrevskii: Laser Isotope Separation in Atomic Vapor. Wiley-VCH, Berlin, August 2006, ISBN 3-527-40621-2
^ F. J. Duarte and L.W. Hillman (Eds.), Dye Laser Principles (Academic, New York, 1990) Chapter 9.
^ C. E. Webb, High-power dye lasers pumped by copper vapor lasers, in High Power Dye Lasers, F. J. Duarte (Ed.) (Springer, Berlin, 1991) Chapter 5.
^ F. J. Duarte, Tunable lasers for atomic vapor laser isotope separation: the Australian contribution, Australian Physics 47(2), 38-40 (2010).
^ Annex 3": List of Items to Be Reported to IAEA". Iraqwatch.org. مؤرشف من الأصل في 03 مارس 2016. اطلع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2010.
^ Ferguson, Charles D.; Boureston, Jack (March–April 2005). "Laser Enrichment: Separation Anxiety". Council on Foreign Relations. مؤرشف من الأصل في 22 ديسمبر 2010. اطلع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2010.
^ Ferguson, Charles D.; Boureston, Jack (June 17, 2004). Watch/perspex-fwi-Laser.pdf "Focusing on Iran's Laser Enrichment Program" تحقق من قيمة |مسار أرشيف= (مساعدة) (PDF). FirstWatch International. مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 مايو2013. اطلع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2010.
^ Paul Rogers (March 2006). "Iran's Nuclear Activities". Oxford Research Group. مؤرشف من الأصل في 06 فبراير 2007. اطلع عليه بتاريخ 22 نوفمبر 2010.