О механизмах разделения изотопов в сверхзвуковых потоках
Автор: Григорьев Г.Ю., Максимычев А.В., Меньшиков Л.И., Меньшиков П.Л., Набиев Ш.Ш.
Журнал: Труды Московского физико-технического института @trudy-mipt
Рубрика: Физика
Статья в выпуске: 3 (31) т.8, 2016 года.
Бесплатный доступ
Рассмотрены и решены две задачи, возникающие при анализе возможности разделения изотопов в сверхзвуковых струях. Предложена теория, позволяющая рассчитать инфракрасные спектры (ИК) поглощения молекул типа XF6 в сверхзвуковых струях газа-носителя Y, например, аргона. Совпадение с данными опытов с гексафторидами UF6 и SF6 при комнатной температуре позволяет утверждать, что применение данной теоретической схемы позволит по измеренным ИК-спектрам установить колебательную температуру гексафторидов в струе с погрешностью ∼ 10 К. Дано простое объяснение тонкой гребёнчатой структуры наблюдаемых ИК-спектров. Указан новый эффект - пороговая зависимость колебательного возбуждения многоатомных молекул от интенсивности лазерного излучения. Этот эффект должен учитываться при решении проблемы селективного возбуждения и изотопного обогащения в струях XF6 +Y.
Гексафториды урана и серы, колебательно-вращательные полосы, тонкая структура, горячие переходы, ангармонизм колебаний молекул, постоянные ангармонизма, многоатомная молекула, резонансное ик-излучение, колебательное возбуждение, бесстолкновительная диссоциация многоатомных молекул, колебательный переход, квазиконтинуум. ключевые слова на русском языке
Короткий адрес: https://sciup.org/142186141
IDR: 142186141
Список литературы О механизмах разделения изотопов в сверхзвуковых потоках
- Амбарцумян Р.В., Летохов В.С., Рябов Е.А., Чекалин Н.В. Изотопически селективная химическая реакция молекул BCl3 в сильном инфракрасном поле лазера//Письма в ЖЭТФ. 1974. Т. 20, № 9. С. 597-600
- Летохов В.С., Рябов Е.А. Многофотонная изотопически-селективная ИК-диссоциация молекул. Изотопы. Свойства, получение, применение/под ред. В.Ю. Баранова. М.: ИздАТ, 2000. С. 329-342
- Баранов В.Ю., Козлова Е.И., Колесников Ю.А., Котов А.А. Лазерно-молекулярное разделение изотопов урана. М.: ИздАТ, 2000. С. 357-372
- Eerkens J.W., Kim J. Isotope separation by selective laser-assisted repression of condensation in supersonic free jets//AIChE journal. 2010. V. 56. P. 2331-2337
- Макаров Г.Н. Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов//УФН. 2015. Т. 185, № 7. С. 717-751
- Van den Bergh H. Laser assisted aerodynamic isotope separation//Laser und Optoelectronik. 1985. V. 3. P. 263-273
- Eerkens J.W. Equilibrium dimer concentration in gases and gas mixtures//Chem. Phys. 2001. V. 269. P. 189-241
- Герцберг Г. Колебательные и вращательные спектры многоатомных молекул. М.: Издво ИЛ, 1949
- McDowell R.S., Asprey L.B., Paine R.T. Vibrational spectrum and force field of uranium hexafluoride//J. Chem. Phys. 1974. V. 61. P. 3571-3580
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Физматлит, 2002
- Aldridge J.P., Brock E.G., Filip H., Flicker H., Fox K. Measurement and analysis of the infraredactive stretching fundamental 𝜈3 of UF6//J. Chem. Phys. 1985. V. 83. P. 34-48
- Kim K.C., Person W.B. A study of the absolute infrared intensity of 𝜈3, absorption from vibrationally excited molecules, and the vapor pressure of UF6//J. Chem. Phys. 1981. V. 74. P. 171-178
- Григорьев Г.Ю., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Вязов И.Е., Малюгин С.Л., Пономарёв Ю.Н., Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б., Болясов Д.А. Экспрессметоды измерения степени обогащения гексафторида урана и следовых количеств UF6 и 𝐻𝐹 в атмосфере на основе диодных лазеров ближнего и среднего ИК-диапазона//Оптика атмосферы и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 785-794
- Nabiev Sh.Sh., Semenov V.M., Stavrovskii D.V., Menshikov P.L., Menshikov L.I., Ponurovskii Ya.Ya., Grigoriev G.Yu. Studies of 238UF6 and 235UF6 𝜈1+𝜈3 band spectra with a quantum cascade laser (QCL): fine structure of a 𝑄-branch and enrichment measurements//10th International Conference on Tunable Diode Laser Spectroscopy. TDLS-2015, July 06-10, 2015, Moscow, Russia. Abstracts of papers. P. 25
- Felker P.M., Zewail A.H. Direct picosecond time resolution of dissipative intramolecular vibrational-energy redistribution (IVR) in isolated molecules//Chem. Phys. Lett. 1984. V. 108. P. 303-310
- Feynman R.P. Mathematical Formulation of the Quantum Theory of Electromagnetic Interaction//Phys. Rev. 1950. V. 80. P. 440-457
- Feynman R.P. An Operator Calculus Having Applications in Quantum Electrodynamics//Phys. Rev. 1951. V. 84. P. 108-127
- Ree T., Kim Y.H., Shin H.K. An algebraic approach to vibrational transitions in the forced Morse oscillator//Chem. Phys. Lett. A. 1983. V. 103, № 2. P. 149-155
- Glauber R.J. Classical behavior of systems of quantum oscillators//Phys. Lett. 1966. V. 21, № 6. P. 650-652
- Зельдович Б.Я., Переломов А.М., Попов В.С. Релаксация квантового осциллятора//ЖЭТФ. 1968. Т. 55, № 2. С. 589-606
- Зельдович Б.Я., Переломов А.М., Попов В.С. Релаксация квантового осциллятора в присутствии внешней силы//ЖЭТФ. 1969. Т. 57, № 1. С. 196-206
- Переломов А.М., Попов В.С., Терентьев М.В. Ионизация атомов в переменном электрическом поле//ЖЭТФ. 1966. Т. 50. С. 1393-1409
- Боголюбов Н.Н., Крылов Н.М. Введение в нелинейную механику. Киев: Изд-во АН УССР, 1937
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Наука, 1973
- Рутковский К.С., Тохадзе К.Г. Исследование колебательной релаксации SF6 при низких температурах методом двойного ИК-резонанса//ЖЭТФ. 1978. Т. 75. С. 408-411
- Breshears W.D., Blair L.S. Vibrational relaxation in polyatomic molecules: SF6//J. Chem. Phys. 1973. V. 59. P. 5824-5827
- Okada Y., Yamaguchi S., Takeuchi K. Growth of van der Waals clusters in steady supersonic Laval nozzle flow: change in number density of SF6 monomers undergoing clustering//Appl. Phys. B. 2001. V. 72. P. 507-513
- Bass H.E., Shields F.D., Breshears W.D., Asprey L.B. Vibrational relaxation of uranium hexafluoride: Ultrasonic measurements//J. Chem. Phys. 1977. V. 67. P. 1136-1138
- Cravens D., Shields F.D., Bass H.E., Breshears W.D. Vibrational relaxation of UF6: Ultrasonic measurements in mixtures with 𝐴𝑟 and 𝑁2//J. Chem. Phys. 1979. V. 71. P. 2797-2802
- Houston P.L., Steinfeld J.I. Low-temperature absorption contour of the 𝜈3 band of SF6//J. Mol. Spectr. 1975. V. 54. P. 335-337
- Bagrataschvili V.N., Knyazev I.N., Letokhov V.S., Lobko V.V. Optoacoustic detection of multiple photon molecular absorption in a strong IR field//Opt. Comm. 1976. V. 18. P. 525-528
