Ионный циклотронный резонанс. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

В однородном магн. поле Н ион с энергией E_и и массой М движется по круговой орбите с циклотронной частотой W и радиусом r_H=[(²E_и/M)^1/2]/W Если при этом на смесь ионов действует переменное электрич. поле с частотой w, то энергию поглощают ионы, находящиеся в резонансе с полем: W=w. При этом r_H возрастает, что позволяет отделить эти ионы от других (см. Циклотронный резонанс). Для реализации метода требуется протяжённый столб плазмы диаметром 2r_Hмакс. Для И. p. U при H=1 Тл и kT=10 эВ приемлема плотность плазмы n~10¹²-10¹³ ионов.см^-3. Для И. р. К при n=10¹⁰-10¹¹ ионов.см^-3 при обогащении ⁴¹К a=10 [1].
Плазменное разделение. Используется вращение плазмы под действием силы Лоренца или магн. сжатие плазмы бегущей высокочастотной волной. В плазменной центрифуге могут быть получены высокие центробежные ускорения (до 10⁸ м/с²), но при очень высокой температуре (напр., 50 000 К). Для изотопов Кr, Аr, Ne, U a@1,1-1,3.
Оптические методы. Основаны на изотопич. сдвиге спектральных линий поглощения электромагн. излучения. Если длина волны К падающего на изотопную смесь атомов или молекул монохроматич. света совпадает с линией поглощения одного из изотопов, то свет поглощают только атомы этого изотопа, переходя в возбуждённое состояние.

Рис. 5. Принцип лазерного И. р. с использованием молекул: 1 - основное состояние молекул; 2- колебательные уравнения; 3 - электронные уровни; 4 - одноступенчатый фотолиз; 5, 6 - двухступенчатый фотолиз; 7 - многофотонная диссоциация; 8, 9 - разделение изотопов происходит в результате химической реакции.

Возбуждённые атомы отделяют от невозбуждённых фотохим. и физ.. методами (фотоионизация, фотолиз). Ввиду избирательности поглощения значение а может быть высоким. Достигнутая в первичном акте селективность на практике может ухудшаться из-за обмена энергией возбуждения или зарядами при столкновении с др. изотопом, вторичных хим. реакций и др. Первые опыты К. Цубера (К. Zuber, 1935, фотохим. окисление) дали для обогащения ²⁰⁰Hg и ²⁰²Hg a@4. Для оптич. И. р. используются лазеры. Лазерное излучение можно применять для селективного возбуждения электронных уровней атомов или колебат. уровней молекул (рис. 5). Если электронный уровень выше порога диссоциации, для распада молекулы достаточно одного фотона (одноступенчатый фотолиз); пример - обогащение D и ¹³С при фотолизе формальдегида. При возбуждении на уровень (электронный или колебательный) ниже порога диссоциации необходим второй фотон с l, достаточной для диссоциации (двухступенчатый фотолиз); примеры: обогащение ¹⁴N, ¹⁵N и ¹⁰В, ¹¹В, при фотолизе NH₃ и ВС1₃ под действием ИК-излучения СO₂-лазера и прошедшего через оптич. фильтр УФ-излучения искры или лампы-вспышки; фотолиз UF₆ с помощью ИК-излучения (l=16 мкм) и УФ-лазеров [1]. Для многоатомных молекул возможна многофотонная диссоциация под действием только ИК-излучения; примеры: обогащение изотопами при воздействии излучения СO₂-лаэера на SF₆ (³²S, ³⁴S), CF₃ (¹³C, ¹²C), BC1₃ (¹⁰B, ¹¹B), SiF₄ (²⁸Si, ²⁹Si, ³⁰Si), CC1₄ (¹³C, ³⁵C1, ³⁷C1) и др. При возбуждении на электронный или колебат. уровень выше порога хим. реакции возможно ускорение реакции; примеры: обогащение ¹⁴N, ¹⁵N в реакции N₂+O₂и ¹⁰В, ¹¹В в реакции BC1₃+H₂S. Для И. р. с использованием ат. паров металла необходимы лазер на красителях и УФ-лазер. Первый (излучающий обычно в видимой части спектра) производит селективное возбуждение одного изотопа, второй - ионизацию возбуждённых атомов.

Рис. 6. Схема лазерного обогащения ²³⁵U фотоионизацией: 1 - излучение возбуждающего лазера; 2 - излучение ионизирующего лазера; 3 - поток атомных паров; 4-коллектор ионов; 5 - конденсатор пара.

Полученные ионы отклоняются электромагн. полем к коллектору. Нейтральные пары собирают на др. коллекторе. Процесс лазерной фотоионизации атомов применён для изучения И. p. Rb, Li, Ca, Nd, Sm, Eu, Cd, Dy, Er, Yb, U. Достоинства лазерного И. р.: универсальность, возможность воздействия только на 1 изотоп (в США есть программа разработки лазерной технологии обогащения природного урана методом фотоионизации паров ²³⁵U (рис. 6).

Литература по ионному циклотронному резонансу

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.