JPH05301029A - Separation of isotope - Google Patents

Separation of isotope

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JPH05301029A
JPH05301029A JP10478892A JP10478892A JPH05301029A JP H05301029 A JPH05301029 A JP H05301029A JP 10478892 A JP10478892 A JP 10478892A JP 10478892 A JP10478892 A JP 10478892A JP H05301029 A JPH05301029 A JP H05301029A
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JP
Japan
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isotope
mass number
isotopes
odd
even mass
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Application number
JP10478892A
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Japanese (ja)
Inventor
Tadashi Yoshida
正 吉田
Katsuhiko Nakahara
克彦 中原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To effectively separate an even mass number isotope and an odd mass number isotope without being affected by the magnitude of the shift of the isotope and the size of a superfine structure. CONSTITUTION:This method for separating an isotope is constituted as follows. An atomic vapor flow is generated by heating a raw material incorporating the even mass number isotope and the odd mass number isotope of the same element. The atomic vapor flow is irradiated with plural pulse laser beams 15, 18 controlled in output. Thereby, level inversion based on an induced Raman adiabatic sweeping process is caused in the even mass number isotope to remove the even mass number isotope from a basic state. Successively, the odd mass number isotope component is ionized and recovered in an electrode by irradiating pulse laser beams consisting of a single wavelength or the combination of plural wavelengths, by which atoms being in a basic state are excited and ionized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、原子レーザ法に基づく
同位体分離方法に係わり、特にレーザ光による同位体の
選択励起工程を改良して、奇数質量数同位体と偶数質量
数同位体とを確実に分離できるようにした同位体分離方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an isotope separation method based on an atomic laser method, and in particular, it improves an isotope selective excitation step by a laser beam to obtain an odd mass number isotope and an even mass number isotope. The present invention relates to an isotope separation method capable of surely separating.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、原子炉の反応度制御用中性子の
吸収材として一般に用いられる天然ガドリニウムには、
ガドリニウム154(Gd−154)、ガドリニウム1
55(Gd−155)、ガドリニウム156(Gd−1
56)、ガドリニウム157(Gd−157)、ガドリ
ニウム158(Gd−158)、ガドリニウム160
(Gd−160)等の複数の同位体成分が含まれてい
る。このうち、中性子吸収効果の大きいのは、奇数質量
数同位体(Gd−155、Gd−157)であり、例え
ばGd−157を濃縮したガドリニウムを中性子吸収材
として用いることにより反応度制御特性を向上させるこ
とができる。
2. Description of the Related Art For example, natural gadolinium, which is commonly used as a neutron absorber for controlling the reactivity of a nuclear reactor,
Gadolinium 154 (Gd-154), Gadolinium 1
55 (Gd-155), Gadolinium 156 (Gd-1
56), gadolinium 157 (Gd-157), gadolinium 158 (Gd-158), gadolinium 160
It contains a plurality of isotope components such as (Gd-160). Among them, the ones having a large neutron absorption effect are the odd mass number isotopes (Gd-155, Gd-157), and the reactivity control characteristics are improved by using gadolinium enriched with Gd-157 as the neutron absorber. Can be made

【0003】また、原子炉の炉心構造材として一般に用
いられる天然ジルコニウムには、ジルコニウム90(Z
r−90)、ジルコニウム91(Zr−91)、ジルコ
ニウム92(Zr−92)、ジルコニウム94(Zr−
94)等の同位体成分が含まれている。このうち、中性
子吸収効果の大きいのは、奇数質量数同位体(Zr−9
1)であるから、Zr−91を減損させたジルコニウム
を炉心構造材として用いることにより原子炉炉心構造材
としての特性を向上させることができる。
Further, natural zirconium which is generally used as a core structural material of a nuclear reactor includes zirconium 90 (Z
r-90), zirconium 91 (Zr-91), zirconium 92 (Zr-92), zirconium 94 (Zr-
94) and other isotopic components are included. Of these, the large neutron absorption effect is due to the odd mass number isotopes (Zr-9
Since it is 1), the characteristics as a nuclear reactor core structural material can be improved by using zirconium with depleted Zr-91 as the core structural material.

【0004】この他にも、ハフニウム(Hf)、レニウ
ム(Re)など、奇数質量数同位体と偶数質量数同位体
で中性子吸収効果が異なり、偶数質量数同位体の濃縮乃
至減損加工を施すことが原子炉用材料としての品位を向
上させることができる例が幾つか存在する。
In addition to this, the neutron absorption effect is different between the odd mass number isotopes and the even mass number isotopes such as hafnium (Hf) and rhenium (Re), and the even mass number isotopes are concentrated or depleted. There are some examples in which can improve the quality as a reactor material.

【0005】また、ウラニウム(U)を濃縮する場合
に、U−238とU−235を分離する際にU−23
4、U−236をも同時に分離することができれば、製
品の品位を更に向上させることができる場合がある。
Further, when uranium (U) is concentrated, U-23 is separated when U-238 and U-235 are separated.
If 4, U-236 can be separated at the same time, the quality of the product may be further improved.

【0006】同位体分離技術として、近年レーザ式同位
体分離方法、特に原子レーザ法を用いた同位体分離技術
の開発が進められている。
As an isotope separation technique, development of a laser type isotope separation method, in particular, an isotope separation technique using an atomic laser method has been advanced in recent years.

【0007】この原子レーザ法に基づく同位体分離法
は、原料を電子ビームによって真空中で加熱して原子蒸
気流を発生させ、この原子蒸気流にレーザ光を照射する
ことにより、特定同位体成分を選択的に励起して電離
(イオン化)させ、電離した特定同位体成分を、例えば
電気的方法により電極に回収する方法である。
In the isotope separation method based on the atomic laser method, a raw material is heated in a vacuum by an electron beam to generate an atomic vapor stream, and the atomic vapor stream is irradiated with a laser beam to obtain a specific isotope component. Is selectively excited to be ionized (ionized), and the ionized specific isotope component is collected in the electrode by, for example, an electrical method.

【0008】原子レーザ法による同位体分離方法は、同
位体Aと同位体B,C,D、・・・とのエネルギー準位
の違い(同位体シフト)を利用して、例えば特定の同位
体Aのみを選択的に励起させて電離させ、更に電極に回
収して濃縮するのである。
The isotope separation method by the atomic laser method utilizes the difference in the energy levels (isotope shift) between the isotope A and the isotopes B, C, D, ... Only A is selectively excited and ionized, and then collected on the electrode and concentrated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
同位体分離方法によって分離を行おうとしても、特定の
1の同位体を他の同位体から区別するに足る充分大きな
同位体シフトが有るとは限らない。また、奇数質量数同
位体の光吸収共鳴ラインは、超微細構造と呼ばれる広が
りを有し、この広がりに偶数質量数同位体の光吸収共鳴
ラインが内包されていると、従来の同位体シフトに基づ
く同位体分離方法が有効でない場合がある。
However, even if an attempt is made to perform separation by such an isotope separation method, there is a sufficiently large isotope shift enough to distinguish one particular isotope from the other isotopes. Not necessarily. In addition, the optical absorption resonance line of the odd mass number isotope has a spread called a hyperfine structure, and if the optical absorption resonance line of the even mass number isotope is included in this spread, the conventional isotope shift will occur. Based isotope separation methods may not be effective.

【0010】従来の同位体分離方法では、同位体シフト
が小さく分離したい特定同位体を他から区別できない場
合、あるいは偶数質量数同位体の光吸収共鳴ラインが奇
数質量数同位体の光吸収共鳴ラインの超微細構造広がり
に内包されている場合に同位体分離が困難であった。
In the conventional isotope separation method, when the isotope shift is small and the specific isotope to be separated cannot be distinguished from others, or the light absorption resonance line of the even mass number isotope is the light absorption resonance line of the odd mass number isotope. It was difficult to separate isotopes when they were included in the hyperfine structure of the.

【0011】本発明は上記に鑑み、同位体シフトの大き
さや超微細構造の大きさに左右されることなく、偶数質
量数同位体と奇数質量数同位体とを有効に分離すること
ができるようにした同位体分離方法を提供することを目
的とする。
In view of the above, the present invention can effectively separate even-numbered and odd-numbered mass isotopes regardless of the magnitude of isotope shift and the size of hyperfine structure. It is an object of the present invention to provide a method for separating isotopes.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る同位体分離方法は、同一元素の偶数質
量数同位体と奇数質量数同位体を含む原料を加熱して原
子蒸気流を発生させ、この蒸気流に出力制御された複数
のパルスレーザ光を照射することにより、偶数質量数同
位体に誘導ラマン断熱掃引過程による準位反転を生じさ
せて偶数質量数同位体を基底状態から除去し、引き続い
て基底状態にある原子を電離に至らしめる単数乃至複数
の波長の組み合わせからなるパルスレーザ光を照射して
奇数質量数同位体成分を励起させて電離し電極に回収す
ることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the isotope separation method according to the present invention is a method of heating a raw material containing an even mass number isotope and an odd mass number isotope of the same element to heat the atomic vapor flow. Is generated and the vapor flow is irradiated with a plurality of pulsed laser beams whose output is controlled, the level inversion of the even mass number isotopes is caused by the stimulated Raman adiabatic sweep process, and the even mass number isotopes are ground state. And then the pulsed laser beam consisting of a combination of single or multiple wavelengths that causes the atom in the ground state to be ionized is excited to excite the odd mass number isotope component and ionized and collected at the electrode. It is a feature.

【0013】[0013]

【作用】上記のように構成した本発明によれば、基底状
態にあるのは奇数質量数同位体のみで、偶数質量数同位
体は基底状態にはないため、基底状態にある奇数質量数
同位体のみを電離させて回収するにより、奇数質量数同
位体と偶数質量数同位体とを分離することができる。
According to the present invention configured as described above, since only the odd mass number isotopes are in the ground state and the even mass number isotopes are not in the ground state, the odd mass number isotopes in the ground state are The odd mass number isotopes and the even mass number isotopes can be separated by ionizing and recovering only the body.

【0014】[0014]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1に基づいて、この同位体分離方法に用
いられる同位体分離装置を概略的に説明する。分離した
い奇数質量数同位体と偶数質量数同位体からなる原料
(以下、単に原料と呼ぶ)1を蒸発用るつぼ2内に収容
する。次に、電子銃3から発射される電子ビーム4を図
示しない外部磁場コイルにより偏向して蒸発用るつぼ2
内の原料1に照射する。すると電子ビーム4の照射を受
けた原料1は、加熱されて蒸発し原子蒸気流5となる。
An isotope separation apparatus used in this isotope separation method will be schematically described with reference to FIG. A raw material (hereinafter, simply referred to as raw material) 1 composed of an odd mass number isotope and an even mass number isotope to be separated is housed in a crucible 2 for evaporation. Next, the electron beam 4 emitted from the electron gun 3 is deflected by an external magnetic field coil (not shown) to evaporate the crucible 2 for evaporation.
The raw material 1 inside is irradiated. Then, the raw material 1 which has been irradiated with the electron beam 4 is heated and evaporated to become the atomic vapor stream 5.

【0016】一方、蒸発用るつぼ2の上方には、帯状プ
レートの陽電極6と陰電極7とが交互に配置され、その
電極6,7間にそれぞれ光反応部8が設けられる。この
光反応部8の長手方向に、レーザ光照射装置9からラマ
ン断熱過程を特定の偶数質量数同位体に惹起するための
第1段及び第2段励起用パルスレーザ光、更にこれに引
き続き目的の奇数質量数同位体を励起させ電離に至らし
める為の単数(一段階電離の場合)乃至複数(多段階電
離の場合)の波長の組み合わせからなる電離用パルスレ
ーザ光からなるレーザビーム10を照射する。すると奇
数質量数同位体は、選択的に励起されてエネルギ準位が
高められ、電離されてイオンとなる。
On the other hand, above the evaporation crucible 2, the positive electrodes 6 and the negative electrodes 7 of the strip-shaped plate are alternately arranged, and the photoreactive parts 8 are provided between the electrodes 6 and 7, respectively. First and second stage excitation pulsed laser light for inducing a Raman adiabatic process to a specific even mass number isotope from the laser light irradiation device 9 in the longitudinal direction of the photoreaction part 8, and subsequently the purpose. Of a pulsed laser beam for ionization consisting of a combination of single (in the case of one-step ionization) to plural (in the case of multi-step ionization) wavelengths for exciting the odd mass number isotopes of To do. Then, the odd mass number isotopes are selectively excited to increase their energy levels and ionized into ions.

【0017】また、陽電極6と陰電極7との間に電圧を
印加し、これにより形成された電界によって陰電極7の
表面に主に奇数質量数同位体からなるイオンを吸着・回
収する。
Further, a voltage is applied between the positive electrode 6 and the negative electrode 7, and an electric field formed thereby adsorbs / recovers ions mainly consisting of odd mass number isotopes on the surface of the negative electrode 7.

【0018】なお、電離せずに光反応部8を通過した主
に偶数質量数同位体からなる蒸気流は、光反応部8の外
縁側に配置された蒸着板11に回収される。
The vapor flow mainly consisting of the even mass number isotopes that has passed through the photoreaction part 8 without being ionized is recovered by the vapor deposition plate 11 arranged on the outer edge side of the photoreaction part 8.

【0019】レーザ光照射装置9から出力されるパルス
レーザ光は、図2に示すように、偶数質量数同位体原子
の基底準位12と第1励起準位13の間の光遷移14に
同調した周波数広がりの無い第1段励起用パルスレーザ
光15と、第1励起準位13と第2励起準位16の間の
光遷移17に同調した同様の第2段励起用パルスレーザ
光18とからなる。
As shown in FIG. 2, the pulsed laser light output from the laser light irradiation device 9 is tuned to the optical transition 14 between the ground level 12 and the first excitation level 13 of the even mass number isotope atom. A first-stage excitation pulsed laser light 15 having no frequency spread, and a similar second-stage excitation pulsed laser light 18 tuned to an optical transition 17 between the first excitation level 13 and the second excitation level 16. Consists of.

【0020】このパルスレーザ光15,18の照射に際
して、図3に示すように、時間タイミングを調整し、第
2段励起用パルスレーザ光18の出力が最大になる時間
1に第1段励起用パルスレーザ光15を立ち上げ、第
2段励起用パルスレーザ光18の出力が減衰しつつある
時に第1段励起用パルスレーザ光15の出力が増加して
時刻t2 にこの過程が終了するようにする。
When the pulse laser beams 15 and 18 are irradiated, the timing is adjusted as shown in FIG. 3, and the first stage excitation is performed at time t 1 when the output of the second stage excitation pulse laser beam 18 becomes maximum. When the output of the second-stage excitation pulse laser light 18 is being attenuated and the output of the second-stage excitation pulse laser light 18 is being attenuated, the output of the first-stage excitation pulse laser light 15 increases and this process ends at time t 2. To do so.

【0021】これに引き続き、基底状態にある奇数質量
数同位体を励起させ電離に至らしめる為の単数(一段階
電離の場合)乃至複数(多段階電離の場合)の波長の組
み合わせからなるパルスレーザ光を照射して目的の奇数
質量数同位体を励起させて電離させ、その結果生じた奇
数質量数同位体のイオンを電気的に回収する事により分
離を完了する。
Subsequent to this, a pulse laser composed of a combination of a single wavelength (in the case of one-step ionization) to a plurality of wavelengths (in the case of multi-step ionization) for exciting the odd mass number isotopes in the ground state to reach the ionization. The separation is completed by irradiating light to excite the target odd mass number isotopes to cause ionization, and electrically collecting the resulting ions of the odd mass number isotopes.

【0022】図2に示すように、第2段励起用パルスレ
ーザ光18の出力が最大になる時刻t1 に第1段励起用
パルスレーザ光15を立ち上げ、第2段励起用パルスレ
ーザ光18の出力が減衰しつつある時に第1段励起用パ
ルスレーザ光15の出力が増加して時刻t2 にこの過程
が終了するようにする。すると、時刻t1 とt2 との間
に誘導ラマン断熱掃引過程(以下ラマン断熱過程と略称
する:同過程に関する文献としては、U.Gaubatz et a
l., J.Chem.Phys.,Vol.92,(1990)5365-5376 がある)に
よる準位反転が基底準位12と第2励起準位16との間
で生じる。
As shown in FIG. 2, the first-stage excitation pulse laser light 15 is activated at time t 1 when the output of the second-stage excitation pulse laser light 18 is maximized. While the output of 18 is being attenuated, the output of the first-stage excitation pulsed laser light 15 is increased so that this process is completed at time t 2 . Then, the induced Raman adiabatic sweep process (hereinafter abbreviated as Raman adiabatic process) between times t 1 and t 2 is: U. Gaubatz et a
l., J. Chem. Phys., Vol.92, (1990) 5365-5376) occurs between the ground level 12 and the second excitation level 16.

【0023】ラマン断熱過程による準位反転の計算例を
図4に示すが、この例では、t1 =20ナノ秒、t2
40ナノ秒であり、基底準位12、第1励起準位13、
第2励起準位16の全角運動量は、それぞれ6,6,7
として計算した。
FIG. 4 shows an example of calculation of level inversion by the Raman adiabatic process. In this example, t 1 = 20 nanoseconds and t 2 =
40 nanoseconds, ground level 12, first excitation level 13,
The total angular momentum of the second excitation level 16 is 6, 6, 7 respectively.
Was calculated as

【0024】図4において、時刻t1 とt2 との間で第
2励起準位専有率19が増加し、基底準位専有率20が
低下する。なお、符号21は、第1励起準位専有率であ
る。
In FIG. 4, the second excitation level occupation rate 19 increases and the ground level occupation rate 20 decreases between the times t 1 and t 2 . Reference numeral 21 is the first excitation level occupation rate.

【0025】なお、ラマン断熱過程は共鳴過程であり、
またラマン断熱過程を惹起するためのパルスレーザ光1
5,18は、周波数広がりを持たないので、図5に示す
ように、偶数質量数同位体の光共鳴吸収ライン22が奇
数質量数同位体の光吸収共鳴ライン23の超微細構造の
広がりに含まれるか、図6に示すように、各同位体の光
共鳴吸収ライン22,23が接近している場合でも、ラ
マン断熱過程が奇数質量数同位体に与える影響は小さ
く、反転分布はほぼ偶数質量数同位体だけに生じること
になる。
The Raman adiabatic process is a resonance process,
In addition, pulsed laser light for inducing the Raman adiabatic process 1
Since Nos. 5 and 18 have no frequency spread, as shown in FIG. 5, the optical resonance absorption line 22 of even mass number isotopes is included in the hyperfine structure of the optical absorption resonance line 23 of odd mass number isotopes. As shown in FIG. 6, even when the optical resonance absorption lines 22 and 23 of each isotope are close to each other, the Raman adiabatic process has a small effect on the isotopes of odd mass numbers, and the population inversion is almost even masses. It will occur only in several isotopes.

【0026】同位体分離の第2段階では、基底状態にあ
る奇数質量数同位体を励起させ、電離に至らしめる為の
単数乃至複数の波長の組み合わせからなるパルスレーザ
光を照射するが、奇数質量数同位体の光吸収共鳴ライン
23は、図5および図6に示す超微細構造広がりを有
し、これら全てを励起乃至電離させる必要から、これら
のパルスレーザ光は、広い帯域の周波数成分を有し、電
離させたくない偶数質量数同位体の光吸収共鳴周波数成
分も混入してしまうことになる。しかし、偶数質量数同
位体の大半は、反転分布を生じ既に基底準位にはないた
め、偶数質量数同位体の大半はこのレーザ光に感応(共
鳴)して電離に至ることはない。
In the second stage of isotope separation, the odd-numbered mass isotopes in the ground state are excited, and pulsed laser light composed of a combination of a single wavelength or a plurality of wavelengths is used for ionization. The optical absorption resonance line 23 of several isotopes has the hyperfine structure broadening shown in FIGS. 5 and 6, and since it is necessary to excite or ionize all of them, these pulsed laser lights have frequency components in a wide band. However, the light absorption resonance frequency component of the even mass number isotope which is not desired to be ionized is also mixed. However, most of the even-mass-number isotopes have an inverted distribution and are not already in the ground level. Therefore, most of the even-mass-number isotopes do not react (resonate) with the laser light and reach ionization.

【0027】このようにして、目的の奇数質量数同位体
だけを選択的に電離し、その結果生じた同位体イオンを
電気的に回収することにより分離を完了する。
In this way, only the desired odd mass number isotopes are selectively ionized, and the resulting isotope ions are electrically recovered to complete the separation.

【0028】なお、前記原料1としてガドニウムを使用
し、Gd−157の分離に用いれば反応度制御特性に優
れた中性子吸収材に適したガドリニウム材料を得ること
ができる。またZr−91の分離に適用し、Zr−91
を減損させたジルコニウムを生産することにより、炉心
構造材に適したものとなり、原子炉炉心構造材としての
特性を向上させることができる。
When gadnium is used as the raw material 1 and used for separating Gd-157, a gadolinium material having excellent reactivity control characteristics and suitable for a neutron absorbing material can be obtained. Also applied to the separation of Zr-91,
By producing zirconium in which is depleted, it becomes suitable for a core structure material, and the characteristics as a reactor core structure material can be improved.

【0029】さらに、この同位体分離方法を原子レーザ
法によるウラニウム濃縮工程に組み込み、U−235の
電離に先立ってU−234乃至U−236に断熱反転を
生じさせこれらの製品への混入を防止することにより、
品位の高い濃縮ウランを生産することができる。
Further, this isotope separation method is incorporated into the uranium enrichment process by the atomic laser method to prevent adiabatic reversal of U-234 to U-236 prior to the ionization of U-235 to prevent their incorporation into these products. By doing
It is possible to produce high-quality enriched uranium.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明は上記のような構成であるので、
同位体シフトが小さくても偶数質量数同位体と奇数質量
数同位体とを確実に分離させることができ、このため、
元素に固有の多数の光吸収共鳴ラインのどのような組み
合わせを用いても原理的に分離が可能となる。しかも、
使用するレーザ装置の発振効率の高い波長帯を使用する
事が容易で、これによって分離の効率を向上させること
ができる。
Since the present invention has the above-mentioned structure,
Even if the isotope shift is small, it is possible to reliably separate even mass number isotopes and odd mass number isotopes.
In principle, separation can be performed using any combination of a large number of optical absorption resonance lines unique to the element. Moreover,
It is easy to use a wavelength band in which the laser device used has a high oscillation efficiency, which can improve the efficiency of separation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の同位体分離方法に用いられる同位体分
離装置の概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram of an isotope separation device used in the isotope separation method of the present invention.

【図2】ラマン断熱過程による準位反転を生じさせる際
の偶数質量数同位体の各準位と第1及び第2パルスレー
ザ光との関係を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between each level of even-numbered mass isotopes and first and second pulsed laser beams when causing level inversion due to Raman adiabatic process.

【図3】同じく、第1及び第2励起用パルスレーザ光の
出力時間タイミング図。
FIG. 3 is a timing diagram of the output times of the first and second excitation pulsed laser lights.

【図4】ラマン断熱過程の計算例を示すグラフ。FIG. 4 is a graph showing a calculation example of a Raman adiabatic process.

【図5】偶数質量数同位体と奇数質量数同位体の各光吸
収共鳴ラインの一例を示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing an example of each optical absorption resonance line of an even mass number isotope and an odd mass number isotope.

【図6】同じく、他の例を示すグラフ。FIG. 6 is a graph showing another example of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原料 3 電子銃 4 電子ビーム 5 原子蒸気流 6,7 電極 8 光反応部 10 レーザビーム 12 基底準位 13 第1励起準位 15,18 レーザービーム光 16 第2励起準位 19 第2励起準位専有率 20 基底準位専有率 21 第1励起準位専有率 22 偶数質量数同位体の光吸収共鳴ライン 23 奇数質量数同位体の光吸収共鳴ライン 1 Raw Material 3 Electron Gun 4 Electron Beam 5 Atomic Vapor Flow 6,7 Electrode 8 Photoreactive Part 10 Laser Beam 12 Ground Level 13 First Excitation Level 15,18 Laser Beam Light 16 Second Excitation Level 19 Second Excitation Level 19 Occupancy rate 20 Ground level occupation rate 21 First excitation level occupation rate 22 Optical absorption resonance line of even mass number isotopes 23 Optical absorption resonance line of odd mass number isotopes

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同一元素の偶数質量数同位体と奇数質量
数同位体を含む原料を加熱して原子蒸気流を発生させ、
この蒸気流に出力制御された複数のパルスレーザ光を照
射することにより、偶数質量数同位体に誘導ラマン断熱
掃引過程による準位反転を生じさせて偶数質量数同位体
を基底状態から除去し、引き続いて基底状態にある原子
を励起させて電離に至らしめる単数乃至複数の波長の組
み合わせからなるパルスレーザ光を照射して奇数質量数
同位体成分を電離し電極に回収することを特徴とする同
位体分離方法。
1. A raw material containing an even mass number isotope and an odd mass number isotope of the same element is heated to generate an atomic vapor stream,
By irradiating the vapor stream with a plurality of pulse-controlled laser beams whose output is controlled, the even mass number isotopes are caused to undergo level inversion by the stimulated Raman adiabatic sweep process to remove the even mass number isotopes from the ground state, Subsequent isotope characterized by irradiating a pulsed laser beam consisting of a combination of one or more wavelengths that excites atoms in the ground state to cause ionization and ionizes odd mass number isotope components and collects them at electrodes. Body separation method.
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