Элементы, просеянные в мерцании лазера

лазер

С тех пор, как манхэттенские Координаторы проекта участвовали в гонках для отделения урана 235 от его немного более тяжелого кузена U-238 для создания первой атомной бомбы, разделение изотопа осталось операцией промышленных весов. Теперь, настольный лазер мог изменить все это: Его ультракороткий, сильный пульс отделяет изотопы элементов в пределах от бора к цинку.

Если метод может быть увеличен, он мог бы обеспечить дешевый новый источник изотопа для исследования, промышленности и медицины.Изотопы являются элементной семьей: Они разделяют то же число протонов в их ядре, но имеют различные числа нейтронов. Получающийся массовый дифференциал позволил ученым в 1940-х отделять урановые изотопы посредством процесса, названного газовым распространением. Также позади новой стратегии, эксплуатирует необычный лазер: тот, поставляющий до 1 квадрильона ватт энергии за квадратный сантиметр в пульсе, длящемся простой quadrillionths секунды.

После обучения лазер на твердом блоке нитрида бора, бригаде физиков в Мичиганском университете, Анн-Арбор, во главе с Питером Пронко и Джоном Нисом узнал, что луч отделяет два изотопа бора путем генерации миниатюрной электрической и магнитной бури. Когда свет достигает целевого показателя бора, он выгоняет электроны от поверхностных атомов. Когда электроны улетают из поверхности цели, они тянут теперь положительно заряженный бор и азоты после них.Одновременно, энергетический взрыв в поверхности создает сильное магнитное поле, проектирующее от поверхности как серия линий магнитного поля.

Эти линии тащат на ионах, как они путешествуют, заставляя их расти вокруг полевых линий. Ключ к отделению изотопов, менее крупные ионы летят в более трудной спирали, в то время как более крупные берут более широкую траекторию, перемещающую их дальше в цель. В результате внешний регион диска имел о дважды сумме тяжелого изотопа бора как внутренний регион, сообщают исследователи в Physical Review Letters этой недели. Они с тех пор показали, что метод работает с большим разнообразием элементов, включая медь, галлий и цинк.

Новый метод является «потенциально грандиозным предприятием», говорит Тодд Дитмайр, коротко пульсировавший лазерный физик в Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии. В дополнение к созданию лучших полупроводников для компьютерных микросхем метод мог бы использоваться для отделения медицинских изотопов, таких как иттрий 90, который используется для лечения неходжкинской лимфомы.

Несмотря на то, что это не первый метод, использующий лазеры для отделения изотопов, говорит Дитмайр, он не требует сложных и дорогих установок, делая его потенциально намного легче и более дешевым.

5 комментариев

Добавить комментарий