Введение к работе
Данная диссертация представляет результаты многолетней работы автора над задачами, связанными с исследованием и разработкой новых методов разделения и получения изотопов, созданием разделительных установок и разработкой диагностических и измерительных методик и приборов, как для изотопного анализа, так и для других приложений.
Цель и актуальность работы
Направление работы, а именно исследование физических основ новых методов разделения изотопов и, по возможности, доведение полученных результатов до практического применения, определило ряд конкретных целей, среди которых исследование изотопных эффектов в спектрах поглощения гексафторида урана, создание лазерного комплекса для исследования диссоциации гексафторида урана в поле лазерного излучения и изучение этой диссоциации. Продолжением этих работ стала разработка концепции перспективной газовой центрифуги для разделения изотопов урана. По другим изотопам, в частности С-13 и О-18, целью работы было не только проведение-исследований, разработка и создание установок для получения этих изотопов, но и разработка физических приборов, делающих возможным применение изотопных технологий для медицинских приложений. В процессе работы над основными направлениями по теме диссертации оказалось," что ряд результатов может быть полезен для решения конкретных задач в смежных областях, поэтому одной из целей работы стало использование полученного опыта для такого рода применений.
Научная новизна
Большинство результатов, представленных автором в диссертации, получены впервые. Впервые исследован спектр поглощения гексафторида урана в кристаллическом состоянии при гелиевых температурах и измерены изотопические сдвиги в электронных спектрах.
Впервые предложено использовать переохлаждение в сверхзвуковой струе для спектроскопии сложных молекул.
Впервые обнаружен факт изотопного обмена гексафторида урана с его пентафторидом.
Впервые для балансировки роторов газовых центрифуг предложен метод импульсного магнетронного распыления.
Впервые была физически обоснована, исследована и практически реализована схема разделения изотопов углерода методом криогенной
ректификации в ступенчатом каскаде с новым типом реактора гомообмена и при ограниченной высоте разделительных колонн.
Впервые для измерения изотопной концентрации кислорода-18 в технологическом процессе использован метод диодной лазерной спектроскопии.
Кроме того, при создании экспериментальных установок найден целый ряд технических решений, не имевших аналогов в опубликованных работах.
Практическая ценность.
Основные результаты работы могут быть использованы и частично используются в атомной промышленности. Также результаты работы использованы при создании под научным руководством автора производства изотопов углерода и кислорода для медицинских применений. Ряд результатов может быть использован в электронной промышленности. Методы лазерной оптогальванической спектроскопии и лазерной диодной спектроскопии могут быть использованы для изотопного анализа, для экологического контроля в атомной и других отраслях промышленности.
Личный вклад автора
в результаты работ, представленных в диссертации, является определяющим и состоит в идеях и предложениях, постановке задач, проведении экспериментов и внедрении результатов экспериментов в практическое использование. Вклад автора в авторские свидетельства и патенты определяется патентными документами, устанавливающими вклад и права соавторов.
Достоверность результатов работы
основана на тщательной отработке методик измерений при проведении экспериментов, проведении сравнительных и калибровочных измерений, и подтверждается совпадением результатов экспериментов с теоретическими расчетами и оценками, сравнениями, где это возможно, с результатами экспериментальных работ, проведенных в других научных организациях.
Апробация работы.
Основные полученные автором результаты докладывались на различных российских и международных конференциях:
VI Всесоюзная конференция по динамике разреженных газов. Новосибирск, 1979.
MatTech-90, The First European East-West Symposium on Material and Processes
Helsinki, Finland, 1990.
3rd International Conference on Isotopes (3ICI), Vancouver, Canada, 1999. 4* International Conference on Isotopes (4ICI), Capetown, Republic of South Africa, 2002.
5,h International Conference on Isotopes (5ICI), Brussels, Belgium, 2005.
International Mass Spectrometry Conference, Barcelona, Spain, 2000.
VII конгресе педиатров России, Москва, 2002.
IV-th International Conference on Tunable Diode Laser Spectroscopy. Zermatt, Switzerland,2003.
X International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics, Atmospheric Physics"
Tomsk, Russia, 2004.
«Аналитика России». Всероссийская конференция по аналитической химии.
Москва, 2004.
4, 5, 6, 7, 8, 9-я Всероссийские конференции «Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул». Звенигород, 1999-2004.
5th International Conference on Tunable diode laser spectroscopy, Florence, Italy, book of abstracts, p.126,2005.
Публикации no теме диссертации. По теме диссертации автором опубликовано 70 работ. Поскольку работы по урану в момент их выполнения были закрытыми, отчеты по этим работам, как и кандидатская диссертация автора, были секретными. В настоящий момент практически со всех этих работ снят гриф секретности, и они хранятся в виде внутренних отчетов, доступных для ознакомления в архиве РНЦ «Курчатовский Институт». Остальные работы публиковались в виде препринтов ИАЭ им. Курчатова (РНЦ «Курчатовский Институт»), статей в научных журналах, докладов на Российских и международных конференциях. Автором получено 6 российских авторских свидетельств и патентов и один патент США.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа изложена на 209 страницах, включая 84 рисунка и 24 таблицы. Список литературы насчитывает 321 наименование.
