激光分离同位素理论与技术

扩散法、离心法广泛应用于分离铀同位素,同时,在物理和化学方面还有其他多种分离同位素的方法。20 世纪60 年代初激光技术诞生,70 年代出现了激光分离同位素的技术。该技术具有分离系数高、成本低等潜在优势,引起人们极高的重视。客观地讲,人们将注意力主要集中于分离铀同位素,也对硼、氘、硫等数十种同位素的分离进行了研究。有关激光分离同位素的理论和技术有很多论文已发表,同时也有一些专著。这些专著重在全面论述激光分离同位素,或激光化学,或重点论述原子法激光分离同位素,而以分子气体为原料的激光化学法分离同位素还鲜有书籍介绍。
《激光分离同位素理论与技术》(李育德等著. 北京:科学出版社,2023.6)一书尝试重点论述激光化学法分离同位素
四川大学电子信息学院光学工程系同位素组于1975 年开始激光分离同位素研究。1981~1985 年,由匡一中教授(原四川大学激光物理与化学研究所首任所长)和古正教授带领,刘维铭教授、张秀云副教授、高文德副教授、李育德同志和李存智高级实验师等参加,卢玉村教授、蔡邦维教授等协助,进行了国家科学技术委员会等四部委管理的分离同位素研究。1987~1990 年,复旦大学、四川大学(同位素组)、大连理工大学联合承担国家教育委员会CRISLA(chemical reaction isotope separation by laser activation,激光选择性活化化学反应法分离同位素)工作,同位素组还在1993~1996 年承担国家教育委员会激光选择性活化化学反应分离同位素项目,后来还继续进行了研究。此外,潘万德教授、陈东兵工程师等参加了项目工作,陈梅博士、刘静伦博士、易亨俞博士、张力军硕士、王晓君硕士等参加了继续研究。
《激光分离同位素理论与技术》就是在上述工作基础上选择内容进行的论述、分析和继续研究,也是在我们同研究生一道长期进行非线性激光化学实验的基础上完成的。本书的目的是力图建立起低振动能态激发、高分离系数的激光活化化学反应法分离同位素的理论体系和归纳相应技术
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第1、2 章介绍了激光分离同位素发展概况、原理,原子法分离,多光子离解及红外 + 紫外双频离解的分子法分离,论述相干激发分离及做出激光化学法分离的经济性分析等。
第3 章介绍了分子光谱和分子碰撞理论。
第4 章论述和总结了UXy(X = F, Cl, Br, I; y = 4, 6)分子结构、键能、键长和振动频率的研究方法和成果,还预测了U2F6 的存在,其同位素位移为1.684cm-1。
第5 章在形式上以简正坐标为基,分析了Oh 群的不可约表示,总结和研究了UF6 分子的基频、合频、泛频及热带跃迁。
第6 章研究了UF6 振动激发态分子的振动-振动弛豫和能量共振转移概率、转移速率随温度变化的规律。
第7~12 章介绍了热化学、光化学和非均匀混合气理论,论述了混合气的冷却及流动和转动、同种分子碰撞抑制、态-态反应概念扩充、低振动能态光化学与热化学反应速率常数比、腔内光化学反应优势、反应剂选择、KV-V 值及双红外激光低振动能态激发光化学法分离同位素,总结分析了激光化学法分离同位素系列研究结果,介绍了激光化学法分离同位素激光器装置或方案等。
本书可供同位素分离、光化学及相关领域的科研人员、工程技术人员阅读,也可供相关专业的本科生、研究生阅读。 
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本文摘编自《激光分离同位素理论与技术》(李育德等著. 北京:科学出版社,2023.6)一书“前言”,有删减修改,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-074872-0
责任编辑:张淑晓 孙 曼
本书简要介绍了激光分离同位素发展概况和方法,重点介绍了激光活化化学反应法分离同位素的理论和技术,力图建立起低振动能态激发、高分离系数激光活化化学反应法分离同位素理论性系统和归纳相应技术。对与激光分离同位素密切相关的分子结构和振动光谱,振动跃迁,热带跃迁,同位素分子间的振动能量共振碰撞转移,热化学反应和选择性激活化学反应,激光光化学反应与同位素分子混合气体状态和特性的关系,混合气体的冷却,激光与静态或流动的同位素分子混合气体的选择性作用,以及一些重要激光活化化学反应分离同位素方法的理论与技术的各环节进行了具体深入的理论处理、论述与分析。
(本文编辑:刘四旦)
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