中国原子能科学研究院成功研制国内首个基于SILEX技术浓缩硼同位素分离系统样机

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近日，原子能院核技术综合研究所团队在激光激发同位素分离（SILEX）技术研究中取得重要进展。研究成果探明了SILEX浓缩机理，设计并研制出国内首个基于SILEX技术浓缩硼同位素分离系统样机，为实现低能耗、高分离效率的硼同位素浓缩技术发展提供了重要研究平台，有力地促进原子能院在同位素分离领域开辟新的技术渠道，拓展了同位素分离技术基础与方向。硼同位素在高新技术、核医学等领域中有重要的应用价值，而同位素浓缩是限制同位素实现广泛应用的技术瓶颈。为此，原子能院项目团队开展了SILEX浓缩硼同位素系统性研究。SILEX是建立在气动喷嘴法的基础上，利用激光选择性激发目标同位素分子并抑制其二聚化，从而增大同位素分子间的质量差，提高气动喷嘴法的同位素分离能力。在原子能院长期基础研究专项的支持下，项目团队取得了多项研究成果：建立了同位素分子红外低温光谱研究新方法，获得了BCl3（三氯化硼）振转光谱线强度随温度变化特性；探明了超声速流中二聚体形成机理，并首次从分子层面解释了激光选择性激发提高气动同位素分离能力的物理机理；掌握了受激分子气动输运计算方法并建立了气动分离模型；探明了超声速流场影响因素并获得几种理想喷嘴构型；研制出SILEX浓缩硼同位素分离系统样机。此外，团队还发明了激光辅助气动离心同位素分离方法及气动同位素分离在线检测技术等，相关技术获得发明专利授权。