JPS5949826A - 同位体の分離方法 - Google Patents
同位体の分離方法Info
- Publication number
- JPS5949826A JPS5949826A JP57160537A JP16053782A JPS5949826A JP S5949826 A JPS5949826 A JP S5949826A JP 57160537 A JP57160537 A JP 57160537A JP 16053782 A JP16053782 A JP 16053782A JP S5949826 A JPS5949826 A JP S5949826A
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- JP
- Japan
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- atoms
- lasers
- laser light
- specific
- atom
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
- B01D59/34—Separation by photochemical methods
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Lasers (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明ｆは同位体の分離方法に関ｊ−る。より詳２Ｉ川
に述べると１本元明は同位体ケ含む原子の１１足同位体
にその電子エネルギー準位のみに共鳴しつる争色性の高
いレーザー光を照射することにより原子の化学的活性を
増大Ｐせ、これに反応性ｖｃ濱む基を含む分子を衝突さ
せることにより特定同位体原子に富む化合物を生成させ
ることにより特定原子同立体を分離する方法に関する。
に述べると１本元明は同位体ケ含む原子の１１足同位体
にその電子エネルギー準位のみに共鳴しつる争色性の高
いレーザー光を照射することにより原子の化学的活性を
増大Ｐせ、これに反応性ｖｃ濱む基を含む分子を衝突さ
せることにより特定同位体原子に富む化合物を生成させ
ることにより特定原子同立体を分離する方法に関する。
レーザーによる同位体分離においては、レーザー励起原
子の固定１回収が重要である。これには従来より光電離
が利用されているが、光電離による方法では強力なレー
ザー（多光子電離の揚台）や複数のレーザー（多段階光
ｉ ：＃ｌｔの揚台）が必要となる。この従来法につい
て詳しく説明する。
子の固定１回収が重要である。これには従来より光電離
が利用されているが、光電離による方法では強力なレー
ザー（多光子電離の揚台）や複数のレーザー（多段階光
ｉ ：＃ｌｔの揚台）が必要となる。この従来法につい
て詳しく説明する。
従来、ウラン、リチウム、カル７ウム、ルビジウムおよ
びランタン系原子の同立体分離方法においては時定原子
のみにそのエネルギー／！Ａ泣に共鳴するレーザー光を
吸収させ、これにさらに同１’！！ ｔたは別種のレー
ザー光を吸収させることにより光電離したイオンを物理
的に回収している。この従来方法においては、電離した
イオンの回収時に時定同立体原子のイオンと他の同位体
の中性原子との間で装萌が交換され特定同立体原子イオ
ンの数が減少する一方、他の同位本原子のイオンが増大
するため収敏および分離係数の損失が大さくなるほか光
電離を行わせるだめの１Ｈ′、ｄｌ）なレーリーを必要
とする。さらに原ｆの＋４ ｉｉｊ［１，ＪＴ曲ｉ１゛
ｊ ｌｒｉ、 Ｊｔｊｈ起１１）「面積に比べ１Ｕ か
ら１Ｕ 小さい。従ってに：１１ｔレーザー光の強度は
励起レーリー−光の１１Ｊ から１０４培太き（なけ
ればならない。
びランタン系原子の同立体分離方法においては時定原子
のみにそのエネルギー／！Ａ泣に共鳴するレーザー光を
吸収させ、これにさらに同１’！！ ｔたは別種のレー
ザー光を吸収させることにより光電離したイオンを物理
的に回収している。この従来方法においては、電離した
イオンの回収時に時定同立体原子のイオンと他の同位体
の中性原子との間で装萌が交換され特定同立体原子イオ
ンの数が減少する一方、他の同位本原子のイオンが増大
するため収敏および分離係数の損失が大さくなるほか光
電離を行わせるだめの１Ｈ′、ｄｌ）なレーリーを必要
とする。さらに原ｆの＋４ ｉｉｊ［１，ＪＴ曲ｉ１゛
ｊ ｌｒｉ、 Ｊｔｊｈ起１１）「面積に比べ１Ｕ か
ら１Ｕ 小さい。従ってに：１１ｔレーザー光の強度は
励起レーリー−光の１１Ｊ から１０４培太き（なけ
ればならない。
又３間の異なった周波数の）’Ｃ，ｔ’ｒｉ（子を１１
」いる６段階丸亀１４１法でｄ、鳴１のケ（：、吊子蝶
層目同位体を選択的に励起する周波数を有し、君〕の光
叶子「・ま励起された同立体をさらに上の励起状１卦こ
励起するのに必安な周波数を有し、貼乙の）を叶ｆ１は
」二の励起法螺に励・國さノ圭だ同位体をイオン比する
に必′〃な周波数を有するため、５台の可視レーザーが
必要であり、可視レーザーボンピング光源−：１ｔｌｌ
ｕ１４１装（直の構成が非常に複雑なものと７ｆる。
」いる６段階丸亀１４１法でｄ、鳴１のケ（：、吊子蝶
層目同位体を選択的に励起する周波数を有し、君〕の光
叶子「・ま励起された同立体をさらに上の励起状１卦こ
励起するのに必安な周波数を有し、貼乙の）を叶ｆ１は
」二の励起法螺に励・國さノ圭だ同位体をイオン比する
に必′〃な周波数を有するため、５台の可視レーザーが
必要であり、可視レーザーボンピング光源−：１ｔｌｌ
ｕ１４１装（直の構成が非常に複雑なものと７ｆる。
また従来のバリウム原子の同（〜ｒ体分離法にふ・いて
は、゛特定同位体１ｆこレーザー九ケ吸収さしトること
によってその軌道を元の原子ビームよりｌｌｌ１１回さ
せ空間的に分離することにより直接中１１！４二の守定
同１立内原子を得るが、この方法において７はその偏向
せが微少であるため重性原子の回収には多大の困難を伴
う。
は、゛特定同位体１ｆこレーザー九ケ吸収さしトること
によってその軌道を元の原子ビームよりｌｌｌ１１回さ
せ空間的に分離することにより直接中１１！４二の守定
同１立内原子を得るが、この方法において７はその偏向
せが微少であるため重性原子の回収には多大の困難を伴
う。
上述した従来技術に反（〜、化学反応を利Ｉｌ＋する揚
台にはレーザー１肋起原子は化合物として固定さ］する
ため必安どなるレーザーは准択励起し−リ′−のみでよ
いことになり、又１反ｈ−６生ＩＪｙ、吻のｆヒ学ハ４
は反応生；戎物を選ぶことによって比較的自由に選Ｉｆ
＜Ｌ ＋４）るという１・り点を有しでいる。
台にはレーザー１肋起原子は化合物として固定さ］する
ため必安どなるレーザーは准択励起し−リ′−のみでよ
いことになり、又１反ｈ−６生ＩＪｙ、吻のｆヒ学ハ４
は反応生；戎物を選ぶことによって比較的自由に選Ｉｆ
＜Ｌ ＋４）るという１・り点を有しでいる。
イ（発明は交差分子礫法によるレーザー励起原子と分子
の化学反応による同位体分離方法を提供するものである
。
の化学反応による同位体分離方法を提供するものである
。
Ｒ１１ぢ、不発明によって、ビーム状にした原子に重色
性の高いレーザー光を照射し、特定同位体原子にのみ吸
収させることにより原子の化学活性を増大させ、こ）１
．と反応性ＶＣ冨む基を有する分子との衡突を利用して
比降吻を生成させ特定同位体に富む物質を得る方法が提
供される。
性の高いレーザー光を照射し、特定同位体原子にのみ吸
収させることにより原子の化学活性を増大させ、こ）１
．と反応性ＶＣ冨む基を有する分子との衡突を利用して
比降吻を生成させ特定同位体に富む物質を得る方法が提
供される。
不発明の方法は、王として反応性に富むノ・ロゲン元素
を含む分子を反応分子として１更用することによって、
あるいけこれら反応分子と反１芯することにより生成さ
れるラパンカルなどの反し６性に富む物質を利用して１
ヒ学反１．シを生し坏ぜることかできるため、大量生産
に膚するほか、６没階り屯：群法のように強力な励起レ
ーリー−、４：４ ’／−ザー又は多種類の波長をイ１
するｉ”ｆ ｉ呪し−ザー、ボンピンクレーザーケ必ヅ
としない。
を含む分子を反応分子として１更用することによって、
あるいけこれら反応分子と反１芯することにより生成さ
れるラパンカルなどの反し６性に富む物質を利用して１
ヒ学反１．シを生し坏ぜることかできるため、大量生産
に膚するほか、６没階り屯：群法のように強力な励起レ
ーリー−、４：４ ’／−ザー又は多種類の波長をイ１
するｉ”ｆ ｉ呪し−ザー、ボンピンクレーザーケ必ヅ
としない。
不尾明の構成を −、ｇ １図に、虜いて説明する。図
において兵空６罰■内Ｖこ設置１′ｔさ１．１１．た蒸
情諒◎の金属溶融ルツボ内に装荷された竹定同１１′Ｌ
ｌ／ｌ−を含む金属元素は、■内で抵抗加熱又け１賠−
ｒ−衝撃硼熱によって溶解さす１．金属蒸気となり、コ
リｌ−ター〇を直って金！、＠蒸気ビーム◎となり、（
Φの上方でレーザー（Ｄより放出されたレーザー励起原
子こよって照射され１反応分子源■より供組さね、る反
１芯カスをビーム状にして照射部で交差させ比会吻とし
て回収板の七に回収ジれる。
において兵空６罰■内Ｖこ設置１′ｔさ１．１１．た蒸
情諒◎の金属溶融ルツボ内に装荷された竹定同１１′Ｌ
ｌ／ｌ−を含む金属元素は、■内で抵抗加熱又け１賠−
ｒ−衝撃硼熱によって溶解さす１．金属蒸気となり、コ
リｌ−ター〇を直って金！、＠蒸気ビーム◎となり、（
Φの上方でレーザー（Ｄより放出されたレーザー励起原
子こよって照射され１反応分子源■より供組さね、る反
１芯カスをビーム状にして照射部で交差させ比会吻とし
て回収板の七に回収ジれる。
４（発明の基本的な構成は上述した直りであるが。
本発明をリチウム原子同位本分＋＋ｆｌ＃に適用した嚇
分の実施例に従って、さらに詳しく′説明する。
分の実施例に従って、さらに詳しく′説明する。
実施例
特定同位体６ＬＬを含む、梶合吻を金・萬溶：７ν１１
ルツボに装荷し重子衝撃ｊＪｔｌ熱によって浴中用し蒸
発させ。
ルツボに装荷し重子衝撃ｊＪｔｌ熱によって浴中用し蒸
発させ。
発生した原子蒸気をコＩＪ 、ｔ−ターを通して比較的
Ｊｊ向性の良い原子ビームとする。時定同立体が６Ｌ・
であるので、６７０８１の波長の光准子で０Ｌ・け４獣
的に励起されるが、 ６ Ｌ・以ワ１および６Ｌ・でレ
ーザー光によって励起されないものｌは基底状態にある
。こうして励起された原子に反１芯汁子源から供給され
るＣＨＣｅＦ２ガスを分子ビームとして衝′１ドさせる
と、反１，６生１戊物としてのＬｉＣｇふ・よびＬ ｉ
Ｆ’がレーザー光を照射しない場合に比べて飛躍的に
増υＩＩ−Ｊ−る。この反１芯に卦いてはＦ記の２つの
反応が生ずる。
Ｊｊ向性の良い原子ビームとする。時定同立体が６Ｌ・
であるので、６７０８１の波長の光准子で０Ｌ・け４獣
的に励起されるが、 ６ Ｌ・以ワ１および６Ｌ・でレ
ーザー光によって励起されないものｌは基底状態にある
。こうして励起された原子に反１芯汁子源から供給され
るＣＨＣｅＦ２ガスを分子ビームとして衝′１ドさせる
と、反１，６生１戊物としてのＬｉＣｇふ・よびＬ ｉ
Ｆ’がレーザー光を照射しない場合に比べて飛躍的に
増υＩＩ−Ｊ−る。この反１芯に卦いてはＦ記の２つの
反応が生ずる。
ＣＨＣｆ’！Ｆ２＋Ｌ ｉ ” −＋ ＬｉＣ６＋−Ｃ
Ｉ−［１； −−−（１）・ＣＨＦ２ ＋Ｌご −−→
Ｌ・Ｆ＋・Ｃ】廿゛・・・（２）−ｒなわち、レーザー
によりＩＪＩ１７Ｉｉｌされたリチウム原子Ｌｉ と
ＣＣｄ２が直接反１芯することによってＬＩαが生じ、
この反応で生じたラジカル・Ｃ１廿゛２とＬｉ との
反ＬＥ、によってしｉＦ が生ずる。上記２つの反Ｉ芯
においては（２）の反転６の方（すなわちＬζＦ）がよ
り６Ｌ・ ｖｃ富む１Ｌ合吻となる。
Ｉ−［１； −−−（１）・ＣＨＦ２ ＋Ｌご −−→
Ｌ・Ｆ＋・Ｃ】廿゛・・・（２）−ｒなわち、レーザー
によりＩＪＩ１７Ｉｉｌされたリチウム原子Ｌｉ と
ＣＣｄ２が直接反１芯することによってＬＩαが生じ、
この反応で生じたラジカル・Ｃ１廿゛２とＬｉ との
反ＬＥ、によってしｉＦ が生ずる。上記２つの反Ｉ芯
においては（２）の反転６の方（すなわちＬζＦ）がよ
り６Ｌ・ ｖｃ富む１Ｌ合吻となる。
こうしたｒヒ会吻６し・Ｆ ’、ｊ：刊２図に７Ｅ ’
−Ｊ−ように異なる角度の方向に移動する／こＭ）ｆ自
重圧を利Ｉ（］シて空間ｔｒｊＫ特ポ同立体原子に富む
化合物を１（Ｉることができる。・π２図において−Ｆ
ｌ −Ｆ！−け７Ｉ、Ｉ■？、の生成量および−△−△
−リ、ｔｔ Ｌ・ＪＩ’の生成量を示しそして□は化合
物中 Ｌ・ 同ｌｉｄ体比をボづ゛。
−Ｊ−ように異なる角度の方向に移動する／こＭ）ｆ自
重圧を利Ｉ（］シて空間ｔｒｊＫ特ポ同立体原子に富む
化合物を１（Ｉることができる。・π２図において−Ｆ
ｌ −Ｆ！−け７Ｉ、Ｉ■？、の生成量および−△−△
−リ、ｔｔ Ｌ・ＪＩ’の生成量を示しそして□は化合
物中 Ｌ・ 同ｌｉｄ体比をボづ゛。
この実施例においてけ１反し巳、分子としてＣＩ ＬＣ
ｅト”。
ｅト”。
を用いているがこの他のハロゲン（Ｊｊ’ 、 Ｃｅ
、 Ｂ ｒ 。
、 Ｂ ｒ 。
■等）等反し６性に富む基を訝む分子（Ｉ＋ｌｌえばＣ
Ｃｄ２Ｆ２ 、ＣＨＦ３ 、ＣＣｅ２Ｆ′Ｊｌ、ＣＣＬ
、ＣＪ（’、 、Ｃ）ｉ”、Ｉ 。
Ｃｄ２Ｆ２ 、ＣＨＦ３ 、ＣＣｅ２Ｆ′Ｊｌ、ＣＣＬ
、ＣＪ（’、 、Ｃ）ｉ”、Ｉ 。
ＣＦ、、Ｂｒ等）およ０・６／Ｕ８Ａ″ に相当するエ
ネルギー準位以外を利用することも１ｉＪ能である。′
また、ＬｉばかりでなくＵ暮のｆじ合物を６易に生１戊
する原子に適用することかり能である。
ネルギー準位以外を利用することも１ｉＪ能である。′
また、ＬｉばかりでなくＵ暮のｆじ合物を６易に生１戊
する原子に適用することかり能である。
４、〔図［ｆｊｉの閤曝な説明Ｊ
＠１図は本発明を実施するのに１史用さ）′１．る反１
，６裟Ｉりの一昨謙勿示す模式図である。
，６裟Ｉりの一昨謙勿示す模式図である。
■けレーザー、■ｖ′ｉ真どと容器、■け蒸発源。
■はコリメーター、■畦金属蒸気ヒーム。
（勘は反応分子源、のけ回収ＩＰｉ、、■は回収製品、
■はレーザー反応部でアル。
■はレーザー反応部でアル。
第２図は本発明によってソデウム同立体を分離し／乞：
易合の反応生成吻の角１隻分布を示すグラフである。
易合の反応生成吻の角１隻分布を示すグラフである。
特許出願人日本原子力研究所
１４１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 同立体を訝む原子の特定同立体にその亀子エネル
ギー準位のみに共鳴しつる単色性の高いレーザー光を吸
収させることにより原子の化学的活性を増大させ、これ
に反応性に富む基を含む反応分子を衝突させることによ
り特定同立体原子に富む化合物を生成させることにより
特定原子同立体を分離することから成る同位体分離方法
。 ２、同ｔＪ体を言む原子および反応分子をビーム状とし
レーザー光を吸収した特定同位１本に富む化合物が原子
ビームの方向に付して′特定の角度幅を有することを利
用して空間的に分離することを特徴とする特許請求の軸
囲惧１項の方法。 ６、同位体を言む原子をビーム状とし反応分子気体雰囲
気中を通過させつつレーザー光を吸収させ゛特定同立体
にｇむｆヒ重合金生成させ、これをレーザー光を吸収し
ない原子と反応した他の４頌の化合物より化学的に分離
梢・吸することにより特定同立体に富む化合物を得るこ
とをｉ！ｒ鑓とする°１ヶｉｐ請求の化１８１貼１順に
記載の方法。 ４、反応分子と反応して生じたラジカルとの反応を利用
することを特徴とする待ｄ′「請求の・１１１囲第２５
２は６項に記載の方法。 ５、レーザーが色素レーザー、或い’ｄＡｒ レーザー
、Ｎ２レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ−、Ｈｅ−Ｃｄレ
ーザー、 Ｃｕ金属レーザー、エキ７マレーザー等のレ
ーザーあるいはそれらレーザー光を結晶、液体、気体に
よって波長変換°ｊ−ることにより得らハる光を光学素
子により単色性を旨めた光であることを特徴とする特許
請求の範ｌｌ−１４−１！ １１１４に記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160537A JPS5949826A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 同位体の分離方法 |
| US06/736,975 US4689128A (en) | 1982-09-14 | 1985-05-22 | Method of separating isotopes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57160537A JPS5949826A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 同位体の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949826A true JPS5949826A (ja) | 1984-03-22 |
| JPH0144371B2 JPH0144371B2 (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=15717116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57160537A Granted JPS5949826A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 同位体の分離方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4689128A (ja) |
| JP (1) | JPS5949826A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11276508B2 (en) | 2018-12-20 | 2022-03-15 | Battelle Energy Alliance, Llc | Surrogate isotope-containing materials for emergency response training and Methods of formation and dispersal |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124797A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-30 | Exxon Research Engineering Co | Method of separating isotope |
| JPS5491700A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-20 | Westinghouse Electric Corp | Method of separating isotope |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2443216C3 (de) * | 1974-09-10 | 1979-02-08 | Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim | Verfahren und Vorrichtung zur Isotopenanreicherung |
| US4176024A (en) * | 1975-07-28 | 1979-11-27 | Westinghouse Electric Corp. | Gas dynamic reaction process and system for laser chemistry |
| US4514363A (en) * | 1980-05-02 | 1985-04-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for isotope enrichment by photoinduced chemiionization |
| US4327288A (en) * | 1980-09-29 | 1982-04-27 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Method for focusing neutral atoms, molecules and ions |
| US4386274A (en) * | 1980-11-10 | 1983-05-31 | Saul Altshuler | Isotope separation by standing waves |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP57160537A patent/JPS5949826A/ja active Granted
-
1985
- 1985-05-22 US US06/736,975 patent/US4689128A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124797A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-30 | Exxon Research Engineering Co | Method of separating isotope |
| JPS5491700A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-20 | Westinghouse Electric Corp | Method of separating isotope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4689128A (en) | 1987-08-25 |
| JPH0144371B2 (ja) | 1989-09-27 |
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