Post on 10-Feb-2015
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
Tecnología desarrollada para el isótopo de U238, principal-mente para el U235
H1 H2 H3
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
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
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
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
Láseres TEA CO2 y CF4
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.
Láseres de vapor de cobre y de tinte
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.