JPH0290B2 - - Google Patents
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- JPH0290B2 JPH0290B2 JP10119782A JP10119782A JPH0290B2 JP H0290 B2 JPH0290 B2 JP H0290B2 JP 10119782 A JP10119782 A JP 10119782A JP 10119782 A JP10119782 A JP 10119782A JP H0290 B2 JPH0290 B2 JP H0290B2
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- Lasers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は二段階法による同位体の分離方法に関
する。より詳細に述べると本発明は 6Liに２ケの
光量子を段階的に吸収させることによつてイオン
化し、 6Liを分離する方法に関する。
する。より詳細に述べると本発明は 6Liに２ケの
光量子を段階的に吸収させることによつてイオン
化し、 6Liを分離する方法に関する。
本発明の構成を説明する。リチウムは質量数
7.6および８（、22）、９（、ｎ）、７（IT）の同
位体から成るアルカリ金属元素である。熱中性子
吸収断面績の大きい 6Liなどの同位体を除去すれ
ば、 7Liは原子炉の高温用冷却材として液体使用
される可能性がある。 6Liは熱中性子吸収断面績
が大きく（約94、バーン）、放射線のしやへい、
制御材に使用される。又、 6Liは核融合炉用ブラ
ンケツト材として重要である。従来行われている
リチウム同位体分離法はイオン交換法あるいは水
銀を使つたコレツクスプロセス等の化学的方法で
ある。これらの方法は分離係数が小さく、比較的
高い濃縮度の 6Liを得るためには長い分離カラ
ム、長時間の運転が必要になるという改良すべき
点がある。
7.6および８（、22）、９（、ｎ）、７（IT）の同
位体から成るアルカリ金属元素である。熱中性子
吸収断面績の大きい 6Liなどの同位体を除去すれ
ば、 7Liは原子炉の高温用冷却材として液体使用
される可能性がある。 6Liは熱中性子吸収断面績
が大きく（約94、バーン）、放射線のしやへい、
制御材に使用される。又、 6Liは核融合炉用ブラ
ンケツト材として重要である。従来行われている
リチウム同位体分離法はイオン交換法あるいは水
銀を使つたコレツクスプロセス等の化学的方法で
ある。これらの方法は分離係数が小さく、比較的
高い濃縮度の 6Liを得るためには長い分離カラ
ム、長時間の運転が必要になるという改良すべき
点がある。
本発明者等は鋭意研究した結果一回の励起、電
離という操作で高濃縮リチウムを生産する方法を
発見した。本発明の方法に従えば分離装置そのも
のも化学法に比べて比較的簡単なものとなる。ま
た、リチウムは励起断面績が大きいために非常に
低いエネルギーでも容易に励起できるので、エネ
ルギー的にもすぐれた方法である。
離という操作で高濃縮リチウムを生産する方法を
発見した。本発明の方法に従えば分離装置そのも
のも化学法に比べて比較的簡単なものとなる。ま
た、リチウムは励起断面績が大きいために非常に
低いエネルギーでも容易に励起できるので、エネ
ルギー的にもすぐれた方法である。
本発明に従つて、着目同位体を含む混合物は電
子加熱又は抵抗加熱によつて溶融蒸発され、発生
した原子蒸気はコリメーターを通して方向性の高
い原子ビームとして真空中を走らせる。ついで強
度の高い特定の波長のレーザー光と交差させて着
目同位体以外の成分は基底状態におき、着目同位
体のみをこの波長の光量子によつて選択的に励起
させ、ついでこの励起状態にある着目同位体に第
２の光量子（紫外線）を吸収させてイオン化ポテ
ンシヤルより高いエネルギーを与えることによつ
て、着目同位体をイオン化し最後にイオン化され
た着目同位体を電界あるいは電磁界によつて原子
ビームから回収される。
子加熱又は抵抗加熱によつて溶融蒸発され、発生
した原子蒸気はコリメーターを通して方向性の高
い原子ビームとして真空中を走らせる。ついで強
度の高い特定の波長のレーザー光と交差させて着
目同位体以外の成分は基底状態におき、着目同位
体のみをこの波長の光量子によつて選択的に励起
させ、ついでこの励起状態にある着目同位体に第
２の光量子（紫外線）を吸収させてイオン化ポテ
ンシヤルより高いエネルギーを与えることによつ
て、着目同位体をイオン化し最後にイオン化され
た着目同位体を電界あるいは電磁界によつて原子
ビームから回収される。
本発明で使用される励起レーザー光の波長とし
ては6708Å光、及び電離光として2660Å光、3080
Å、3371Åあるいは波長可変レーザーの第２高調
波のいずれかが用いられる。この際、必要以上に
高い強度のレーザー光は励起レベルのパワーブロ
ードニングを引き起こし選択励起を不可能にし濃
縮度を低下させるため、レーザー光は平行光線と
して原子ビームと交差させる。これによつてパワ
ーブロードニング現象が押えられると同時に反応
体積が増加し収量を増すことができる。
ては6708Å光、及び電離光として2660Å光、3080
Å、3371Åあるいは波長可変レーザーの第２高調
波のいずれかが用いられる。この際、必要以上に
高い強度のレーザー光は励起レベルのパワーブロ
ードニングを引き起こし選択励起を不可能にし濃
縮度を低下させるため、レーザー光は平行光線と
して原子ビームと交差させる。これによつてパワ
ーブロードニング現象が押えられると同時に反応
体積が増加し収量を増すことができる。
本発明において用いられる励起光源用色素とし
ては、波長が6708Åのダイレーザーを用いること
ができ、具体的には、CVA＋NBAP（クレシルバ
イオレツトパークロレイトとナイルブルーパーク
ロレイトとの混合物）、R640＋NBAP（ローダミ
ン640とナイルブルーパークレイトとの混合物）、
あるいはSULFORHODAMiNE640（サルフオロ
ーダミン640）（これらはいずれも米オハイオ州エ
キサイトン（EXCITON）・ケミカル・カンパニ
ーの商品名）のいずれかを任意に用いることがで
きる。
ては、波長が6708Åのダイレーザーを用いること
ができ、具体的には、CVA＋NBAP（クレシルバ
イオレツトパークロレイトとナイルブルーパーク
ロレイトとの混合物）、R640＋NBAP（ローダミ
ン640とナイルブルーパークレイトとの混合物）、
あるいはSULFORHODAMiNE640（サルフオロ
ーダミン640）（これらはいずれも米オハイオ州エ
キサイトン（EXCITON）・ケミカル・カンパニ
ーの商品名）のいずれかを任意に用いることがで
きる。
本発明において電離光源としては、N2レーザ
ー、エキシマーレーザー、YAGレーザーの第４
高調波、フラツシユランプポンプダイレーザーの
第２高調波が任意に用いられる。
ー、エキシマーレーザー、YAGレーザーの第４
高調波、フラツシユランプポンプダイレーザーの
第２高調波が任意に用いられる。
以下、実施例により本発明の構成及び効果をよ
り具体的に解説する。
り具体的に解説する。
実施例 １
天然リチウムの中の 6LiをYAGレーザー励起
ダイレーザーとYAGレーザーの第４高調波を光
源として用い１図に示した装置により分離した。
真空容器３に設置された金属溶融ルツボ４内に装
荷された着目同位体 6Liを含む天然リチウムを抵
抗加熱によつて溶融し金属蒸気としてコリメータ
ー５を通し蒸気ビームとした。この蒸気ビームは
５の上方で可視レーザー１及び紫外レーザー２よ
り発生されたレーザーによつて照射される。照射
部には電界を印加するための電極板が設置されて
おり、光電離イオンは電極板上に回収された。第
２図２は 6Li濃縮度のダイレーザー周波数依存性
を示したもので、レーザー波長を2P1/2にチユー
ニングすると約90％の濃縮 6Liが得られることが
わかつた。第３図は 6Li濃縮度のレーザー光強度
依存性を示したもので、励起レーザー光強度を約
10Wから1KWまで変化させることによつて濃縮
度は約98％から20％に減少し、レーザー光強度を
変えることによつて濃縮度を調節できることを示
している。
ダイレーザーとYAGレーザーの第４高調波を光
源として用い１図に示した装置により分離した。
真空容器３に設置された金属溶融ルツボ４内に装
荷された着目同位体 6Liを含む天然リチウムを抵
抗加熱によつて溶融し金属蒸気としてコリメータ
ー５を通し蒸気ビームとした。この蒸気ビームは
５の上方で可視レーザー１及び紫外レーザー２よ
り発生されたレーザーによつて照射される。照射
部には電界を印加するための電極板が設置されて
おり、光電離イオンは電極板上に回収された。第
２図２は 6Li濃縮度のダイレーザー周波数依存性
を示したもので、レーザー波長を2P1/2にチユー
ニングすると約90％の濃縮 6Liが得られることが
わかつた。第３図は 6Li濃縮度のレーザー光強度
依存性を示したもので、励起レーザー光強度を約
10Wから1KWまで変化させることによつて濃縮
度は約98％から20％に減少し、レーザー光強度を
変えることによつて濃縮度を調節できることを示
している。
比較例 １
次に、光源に連続発振のアルゴンレーザー励起
色素レーザーとアルゴンレーザーで発生する4880
Åの第２高調波を用いて 6Liの分離を試みた。色
素レーザーの波長を 6Liの吸収線に同調させ、こ
の２本のレーザー光をリチウム原子に照射した
が、光電離イオン量は質量分析計の検出限界以下
であり、測定できなかつた。これは、連続発振レ
ーザーの出力がパルスレーザーに比べて低く、高
いイオン化効率が得られないためである。
色素レーザーとアルゴンレーザーで発生する4880
Åの第２高調波を用いて 6Liの分離を試みた。色
素レーザーの波長を 6Liの吸収線に同調させ、こ
の２本のレーザー光をリチウム原子に照射した
が、光電離イオン量は質量分析計の検出限界以下
であり、測定できなかつた。これは、連続発振レ
ーザーの出力がパルスレーザーに比べて低く、高
いイオン化効率が得られないためである。
第１図は本発明で供給され装置の一態様を示す
概念図である、第２図は 6Li濃縮度のダイレーザ
ー周波数依存性を示すグラフである。第３図は
6Li濃縮度のレーザー光強度依存性を示すグラフ
である。
概念図である、第２図は 6Li濃縮度のダイレーザ
ー周波数依存性を示すグラフである。第３図は
6Li濃縮度のレーザー光強度依存性を示すグラフ
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 6Liを含む混合物を加熱することにより発生
した原子蒸気を適当な手段により方向性のよい原
子ビームにして真空中を走らせ、 次いで、強度の高い特定の波長を有する第１の
レーザー光と交差させて前記 6Liを前記特定波長
の第１の光量子によつて選択的に励起させ、一
方、前記 6Li以外の成分は基底状態におき、 次いで、前記励起された 6Liに第２のレーザー
光を交差せしめて前記第２のレーザー光による第
２の光量子を吸収させてイオン化ポテンシヤルよ
り高いエネルギを与えることによつて前記 6Liを
イオン化し、 最後に、前記イオン化された 6Liを電界又は電
磁界を用いて回収することからなる二種類のレー
ザー光によつて 6Liの選択励起および電離を行う
二段階 6Li分離方法であつて、 前記第１のレーザー光は、波長が6708Åであり
且つ光源として用いる色素がCVP＋NBAP（クレ
シルバイオレツトパークロレイトとナイルブルー
パークロレイトとの混合物）、R640＋NBAP（ロ
ーダミン640とナイルブルーパークレイトとの混
合物）、あるいはSULFORHODAMiNE640（サル
フオローダミン640）のうちのいずれかであり、 前記第２のレーザー光は、波長が2660Åである
YAGレーザーからのレーザー光の第４高調波、
3080Åのエキシマーレーザーからのレーザー光、
3371ÅのN2レーザーからのレーザー光あるいは
2000〜3490Åのフラツシユランプポンプダイレー
ザーからのレーザー光の第２高調波のうちのいず
れかである 6Liの分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119782A JPS58219925A (ja) | 1982-06-12 | 1982-06-12 | 二段階法による同位体分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10119782A JPS58219925A (ja) | 1982-06-12 | 1982-06-12 | 二段階法による同位体分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58219925A JPS58219925A (ja) | 1983-12-21 |
| JPH0290B2 true JPH0290B2 (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=14294211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10119782A Granted JPS58219925A (ja) | 1982-06-12 | 1982-06-12 | 二段階法による同位体分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58219925A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60190221A (ja) * | 1984-03-13 | 1985-09-27 | Japan Atom Energy Res Inst | 原子炉構造材料用同位体の製造方法 |
| JPS61161127A (ja) * | 1985-01-10 | 1986-07-21 | Hitachi Ltd | 同位体分離方法 |
-
1982
- 1982-06-12 JP JP10119782A patent/JPS58219925A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58219925A (ja) | 1983-12-21 |
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