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Separación de isótopos mediante láser

Separación de isótopos mediante láser. Miguel A. Loredo R. Introducción. Isótopo: químicamente indistin-guible, físicamente distingui-ble (diferente masa). Estables 300, inestables 1200. Radiactivos ( α , β , γ ) Principales aplicaciones en medicina, energía eléctrica, milicia, etc

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Separación de isótopos mediante láser

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Presentation Transcript

  1. Separación de isótopos mediante láser Miguel A. Loredo R.

  2. Introducción • Isótopo: químicamente indistin-guible, físicamente distingui-ble (diferente masa). • Estables 300, inestables 1200. Radiactivos (α, β, γ) • Principales aplicaciones en medicina, energía eléctrica, milicia, etc • Tecnología desarrollada para el isótopo de U238, principal-mente para el U235 H1 H2 H3

  3. Grados de enriquecimiento • Uranio ligeramente enriquecido:concentración de U-235 entre 0,9 y 2%, combustible de uranio natural en algunos reactores de agua pesada. • Uranio de bajo enriquecimiento:uso en los reactores de agua ligera, reactores para investigación 12 al 19% de U235. • Uranio altamente enriquecido: uranio fisible para armas nucleares

  4. Métodos de enriquecimiento Requieren intensas energías, los dos isótopos son muy similares en peso: el U235 es sólo 1,26% menos pesado que el U238 • Difusión térmica • Difusión gaseosa • Gas centrifugado • Centrifugado rápido • Procesos aerodinámicos • Separación electromagnética • Separación por láser

  5. Separación de isótopos mediante procesos láser LIS • Consiste en la ionización de isótopos una especie de átomos LIS consiste en tres procesos: • Sistema de evaporación Haz de electrones térmales • Láser sintonizable Modulado por una rejilla • Selector de iones Placas cargadas • Molecular Laser Isotope Separation MLIS • Atomic Vapor Laser Isotope Separation AVLIS

  6. MLIS • Ionización de la molécula de UF6 • Región de vibración 15.3 a 16.3μm • Medios de alta ganancia (kW) • Haz de electrones 300K • Dos sistemas láser: Láser TEA CO2 y CF4 • Placas ionizadas

  7. Láseres TEA CO2 y CF4

  8. AVLIS • Vapor de Uranio puro • Excitación del átomo de uranio en forma de casca • Dos sistemas láser: láser de tinte bombeado por un láser de vapor de cobre. • Recolector de iones.

  9. Láseres de vapor de cobre y de tinte

  10. Estos métodos también separan otros isótopos, como los de azufre, radio, berilio, etc. • Existen otros arreglos que eficientan los arreglos anteriores, como lo es el SILEX, pero solo algunos se han hecho comerciales.

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