Новые подходы к молекулярному лазерному разделению изотопов урана

Большой интерес к лазерному разделению изотопов урана стимулировал разработку и развитие в конце XX — начале XXI века целого ряда методов и подходов с использованием как атомарного, так и молекулярного вариантов разделения изотопов. Поиск эффективных лазерных методов разделения изотопов урана активно проводится во многих странах и сегодня. Представлен обзор новых подходов к молекулярному лазерному разделению изотопов (МЛРИ) урана. В основе этих подходов лежит процесс резонансного изотопно-селективного многофотонного возбуждения высоких колебательных состояний ($2\nu_3$ и $3\nu_3$) молекул $^{235}\text{UF}_6$ и $^{238}\text{UF}_6$ в газодинамически охлаждённых молекулярных потоках бихроматическим лазерным ИК-излучением и последующая диссоциация возбуждённых молекул теми же лазерными импульсами. Рассматриваются основы таких подходов. Приведены и обсуждаются результаты экспериментов по двух- и трёхфотонному возбуждению молекул $\text{SF}_6$, которые по своим спектроскопическим свойствам являются аналогами молекул $\text{UF}_6$, в колебательные состояния $2\nu_3$ и $3\nu_3$ соответственно двух- и трёхчастотным излучением импульсных $\text{СО}_2$-лазеров. Предложены и анализируются конкретные схемы и параметры резонансного двух- и трёхфотонного изотопно-селективного возбуждения молекул $^{235}\text{UF}_6$ и $^{238}\text{UF}_6$ в колебательные состояния $2\nu_3$ и $3\nu_3$ бихроматическим ИК-излучением двух импульсных $\text{CF}_4$-лазеров, а также двух пара-$\text{H}_2$-лазеров, генерирующих в области 16 мкм. Рассматривается метод изотопно-селективного возбуждения и диссоциации молекул $\text{UF}_6$ в смеси с сенсибилизатором (молекулами $\text{SF}_6$) в неравновесных термодинамических условиях скачка уплотнения. Показана возможность реализации с предложенными подходами низкоэнергетических методов МЛРИ урана.