Estudios de separación isotópica inducida por láser en expansiones libres pulsadas de UF6

M. ZARCO; P. KNOBLAUCH; I. RIOS; E. CORTIZO; S. ENCINA; P. FAINSTEIN; J. FUHR; J. GONZÁLEZ; E. KAUL; A. LAMAGNA; F. NIRO; L. PERLO; P. SCHÖNHALS; J. FIOL; D. FREGENAL

San Carlos de Bariloche

Conferencia; 107° Reunión de la Asociación Física Argentina; 2022

Asociación Física Argentina

La técnica de separación isotópica de moléculas inducida por láser conocida como MLIS, se basa en la excitación selectiva de un haz molecular enfriado en una expansión adiabática a través de una tobera. El enfriamiento de las moléculas reduce el ancho de las líneas del espectro de absorción optimizando la selectividad, pero al mismo tiempo induce la formación de agregados o clusters. La separación entre las diferentes componentes isotópicas se puede realizar mediante la excitación selectiva de un estado vibracional de la molécula, lo que produce la represión de la formación de agregados, o mediante la excitación disociativa de los agregados asociados con un isótopo particular.En este trabajo se presentan resultados experimentales de la técnica de MLIS a partir de la excitación selectiva de moléculas de UF6. En estos estudios el haz molecular ultrafrío, producto de la expansión libre de una mezcla diluida de UF6 en Ar, es irradiado con un láser  Raman de parahidrógeno para excitar el modo ν3 de vibración de la molécula. Los productos finales de la irradiación son seleccionados mediante un skimmer y analizados por espectrometría de masa por tiempo de vuelo.Se realizaron diversas mediciones con el fin de analizar la dependencia de la selectividad observada con los parámetros relevantes del sistema, tales como: la condición inicial de la mezcla gaseosa (presión, temperatura, concentración), la configuración de la irradiación láser (posición de irradiación e instante de la misma) y la evolución de los productos irradiados. En particular se estudió el efecto de la dispersión de la población irradiada sobre la selectividad observada. Se presentarán valores de selectividad estimados a partir de los datos obtenidos y se discutirá la aplicación de esta técnica para el enriquecimiento isotópico de uranio.