激光分离同位素的方法研究
毕业论文关键词：同位素 同位素分离 激光同位素分离法 原子法
Research on Methods of Laser Isotope Separation
Abstract With the development of scientific techniques, isotopes have been widely used. The acquisition of isotopes relies on the development of the isotope separation technique. Early people adopt traditional isotope separation technique, such as gas-diffusion, gas-centrifuge. Then, after the isotope effect of atomic or molecular spectra in the study of isotopes was found, people try to use it as a method of isotope separation that selective optical excitation of atoms or molecules photochemical processes. Early limited by light source, the process of photochemical isotope separation is slow. With the development of laser technology, the use of improved laser which is good at temporal and spatial coherence, line width, high power to excite light, particularly the emergence of dye lasers, enables to selectively excite atoms or molecules of many elements. As more and more new lasers are invented, the practical range of laser technique is gradually expanding. The development of laser isotope separation provides people a new type of high-selectivity, low-energy isotope separation technology.
Key Words: isotope isotope separation laser isotope separation technique atomic vapor laser isotope separation
目录
摘要I
AbstractII
图清单..IV
表清单..IV
1绪论1
1.1同位素的定义及其分类..1
1.2同位素的用途.1
1.3同位素分离方法..3
2激光分离同位素方法.6
2.2分子激光法（MLIS）.6
2.3原子蒸气激光法（AVLIS）..7
2.4光压偏离法7
2.5激光分离同位素的必要条件.7
2.6几种常用的激光器7
2.7激光分离同位素的优势.10
3原子法激光分离同位素.11
3.1同位素位移..11
3.2同位素位移量的定义12
3.3激光选择性激发.13
3.4原子蒸气激光法分离系统..14
3.5原子蒸气激光法的优点.14
4结论..16
致谢.18
1 绪论 1.1同位素的定义及其分类 物质是由原子构成，原子一般由质子、中子和电子构成。原子核由质子和中子构成，处于原子中心，电子绕原子核在一定能量轨道上旋转运行。同位素（Isotope）是具有相同原子序数的同一化学元素，在门捷列夫元素周期表上处于同一位置，化学行为几乎相同，但原子质量或质量数不同，导致其质谱行为、放射性转变和物理性质有所差异[1]。互为同位素的元素间性质的差异主要体现在核物理性质上，同种元素的各个同位素间的核物理性质有很大的区别。例如：在热中子作用下，235U可以发生裂变，238U不能发生裂变，相比于 156Gd、158Gd 等同位素，155Gd和157Gd 的中子吸收截面大几万倍。 同位素的表示是在元素符号的左上角注明质量数，例如 14C。氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢） 、T氚（又叫超重氢），如图 1-1所示，三者的区别在于氕没有中子，氘有一个中子，而氚有两个中子。三者的化学性质几乎形同源`自,优尔.文;论"文'网[www.youerw.com，物理性质不同，氘为氢的一种稳定形态的放射性同位素，用于热核反应，被称为“未来的天然燃料”；氚也具有放射性，同氘一样，都是制造氢弹的原料，自然界中存在极微，从核反应制得，主要用于热核反应。 氢同位素氕氘氚 许多元素普遍存在同位素，天然存在的同位素称为天然同位素，人工制造的同位素称为人造同位素。根据是否具有放射性，将同位素分为放射性同位素和稳定同位素[2]。 1.2同位素的用途 同位素生产技术的发展使得同位素得到了更为广泛地应用，取得了显著的经济和社会效益，尤是在医学和农业方面。医学方面，在临床上，已建立了例如体内药物照射治疗、体外照射治疗等百多项同位素治疗方法，在研究和发展分子生物学、免疫学、遗传工程的基础核医学时，同位素也发挥了重大的作用，农业上利用同位素方法 （例如： 辐射或者辐射和其他方法结合） 培育优良的农作物品种，粮食、棉花、大豆等农作物的产量都有了较大的增加。在研究农药、化肥的合理使用以及土壤改良等相关方面，同位素示踪技术也得到了广泛应用[3]。