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2019-06-03T17:42:42Z

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'''MLIS''' (Abkürzung für {{enS|''molecular laser isotope separation''}}, dt. Molekularlaser-Isotopentrennung) ist ein Verfahren zur [[Isotopentrennung]] mit [[Laser]]n, bei dem die [[Isotop]]e in molekularer Form vorliegen und durch Laserstrahlung höchster Frequenzstabilität und Schmalbandigkeit selektiv [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] werden. Bei der Nutzung der [[Kernenergie]] aus [[Uran]] dient das Verfahren zur [[Uran-Anreicherung|Anreicherung]] des durch [[thermische Neutronen]] spaltbaren Isotops 235U.

Eine andere Art der Laseranreicherung ist das atomare Verfahren [[AVLIS]]. Beide Verfahren haben keine großtechnische Bedeutung erlangt.

== Beschreibung ==
Zur Uran-Anreicherung mit Hilfe des molekularen Laserverfahrens geht man von der gasförmigen Verbindung [[Uranhexafluorid]] (UF6) aus. Ebenso wie beim atomaren Verfahren nutzt man die [[Isotopieverschiebung]], das heißt den Umstand, dass auch im [[Termschema]] der [[Molekülschwingung]]en sich die [[Energieniveau]]s der verschiedenen Isotope geringfügig unterscheiden. Durch Bestrahlung mit Laserstrahlung im mittleren [[Infrarot]] kann man erreichen, dass bestimmte Molekülschwingungsniveaus selektiv angeregt werden und dadurch nur die Moleküle dieses Isotops dissoziiert, d. h. in zwei Bruchstücke aufgetrennt werden.

Die selektive Anregung wäre relativ unkritisch, wenn sich die UF6-Moleküle alle im jeweiligen [[Grundzustand]] befänden. Jedoch ist dieser Grundzustand bei Raumtemperatur auf Grund der [[Maxwell-Boltzmann-Verteilung|Boltzmannverteilung]] nur zu etwa 1 % besetzt. Das beobachtete [[Absorptionsspektrum]] entspricht demzufolge einer Mischung von Übergängen zwischen verschiedenen angeregten Schwingungs- und Rotationsniveaus, wobei sich die Linien der verschiedenen Isotope überlagern. Die Breite der [[Absorptionsbande]] ist daher wesentlich größer als die [[Isotopieverschiebung]], was die Selektivität erheblich reduziert. Man muss daher zu tieferen Temperaturen übergehen. Bei 55 K (ca. minus 220 °C) erreicht die Besetzung des Grundzustands einen Wert von etwa 90 %.

Bestrahlungstechnisch geht man in zwei Stufen vor. Das UF6-Gas wird mit einem [[Infrarotlaser]] (zum Beispiel ein frequenzstabilisierter [[Kohlendioxidlaser]]<ref>Jeff W. Eerkens: ''Spectral Considerations in the Laser Isotope Separation of Uranium Hexafluoride.'' In: ''[[Applied Physics]].'' A: ''Materials Science & Processing.'' Bd. 10, Nr. 1, 1976, S. 15–31, [[doi:10.1007/BF00929525]].</ref>) zunächst selektiv angeregt und dann mit einem [[Ultraviolettstrahlung|Ultraviolett]]-Laser in UF5 und Fluor dissoziiert.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Laseranwendung]]
[[Kategorie:Kernbrennstofftechnik]]
[[Kategorie:Abkürzung]]

MLIS - Versionsgeschichte

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