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SILEX-Verfahren
Das SILEX-Verfahren (SILEX von englisch Separation of Isotopes by Laser Excitation) ist ein Verfahren zur Uran-Anreicherung mit Hilfe der Lasertechnologie. Es beruht auf den unterschiedlichen Absorptionsspektren von Atomen und Molekülen. Sind die spektroskopischen Bedingungen geeignet, d. h. überlappen sich die Absorptionslinien der Isotope oder Isotopenverbindungen hinreichend wenig und steht außerdem ein Laser geeigneter Wellenlänge und Schmalbandigkeit zur Verfügung, so ist eine isotopenselektive Anregung möglich. Die angeregten Atome oder Moleküle können dann auf physikalischem oder chemischem Weg von den nichtangeregten getrennt werden.
Das Verfahren wurde bereits in den 1970er Jahren entwickelt. Dabei sollten die im gasförmigen Uranhexafluorid (mit sechs Fluor-Atomen, kurz UF6) enthaltenen Moleküle mit Uran-235 durch einen ersten Laser (zum Beispiel einen frequenzstabilisierten Kohlendioxidlaser[1]) angeregt werden, bevor durch einen zweiten Laser ein Fluor-Atom abgespalten wird. Das entstehende feste Uranpentafluorid (mit fünf Fluor-Atomen) kann leicht aus dem Gas gefiltert werden. Auf einem Gelände in Paducah (Kentucky) arbeitete bis 2013 die größte und letzte Diffusionsanlage mit diesem Verfahren zur Urananreicherung. Sie wurde in den Jahren 1953/54 errichtet, lieferte bis 1972 einen Anreicherungsgrad von 0,96%[2] bei einem Jahresdurchsatz von 7.300 Tonnen, war die erste Stufe im Verbund mehrerer Anreicherungsanlagen[3] und hinterließ mehrere Hunderttausend Tonnen an UF6; dabei ist zu berücksichtigen, dass der Anfangsgehalt des Natururans nur 0,7 % Uran-235 beträgt. 2015 kritisierte das Max-Planck-Institut für Quantenoptik, dass bei Zentrifugen schon ein 30 Jahre langer störungsfreier Betrieb nachgewiesen wurde, während eine vergleichbare Lebensdauer der Laser-Anlagen noch nicht bekannt ist.[4])
Andere Lexika
Einzelnachweise
- ↑ J. W. Eerkens: Spectral Considerations in the Laser Isotope Separation of Uranium Hexafluoride, in: Applied Physics, 10/1976, S. 15–31; doi:10.1007/BF00929525 .
- ↑ Hans Michaelis: Handbuch der Kernenergie, Band 2, dtv 1982; Seite 596
- ↑ Hans Michaelis: Handbuch der Kernenergie, Band 2, dtv 1982, Seite 600
- ↑ Werner Fuß: Laser isotope separation and proliferation risks. Max-Planck-Institut für Quantenoptik, 2015. Abgerufen am 7. Dezember 2022. (PDF, en)