Разделение изотопов, потребности, кроме урана Опции

[Татарин]

Какие ещё изотопно-чистые материалы нужны промышленности (видимо, атомной) в значимом количестве?

Насколько эластичен спрос?
(Допустим, завтра некто Вася Пупкин говорит, что готов поставлять тяжёлую воду по цене 3$ за литр (цена, как и имя условны ), насколько выросло бы потребление тяжёлой воды? Или поставки всё равно были бы в тех же количествах по той же (возможно, чуть меньшей цене)?)

Про потребности в боре-10 в микроколичествах известно.
А насколько востребован литий-6?

Какие изотопы ещё в макроколичествах нужны индустрии?

[Denis_Hliustin]

Какие ещё изотопно-чистые материалы нужны промышленности (видимо, атомной) в значимом количестве?

Из 92 химических элементов таблицы Менделеева до урана 21 элемент моноизотопен, 9 отсутствуют в природе в весомых количествах. Остаются 62 из которых 39 мультиизотопы и 23 би-изотопные смеси.

Из стабильных изотопов в разделенном виде применяются 6: водород, гелий, литий, бор, азот (N15 для нитридного топлива), уран. Все эти 6 относятся к числу 23-х би-изотопных смесей, поскольку их проще всего разделять. Часто в смеси основная масса сорного изотопа и небольшой довесок ценного.

В случае 39 мульти-изотопов выделение химическим обменом или центрифугированием неэффективно, т.к. отделять от целевого изотопа надо и более тяжелые и более легкие. Для мульти-изотопных смесей нужна технология лазерного разделения, позволяющая настраиваться на отдельный изотоп.

Разделять оставшиеся 17 (=23-6) би-изотопов пока нету большого смысла по разным причинам. Например, тантала-180 присутствует 0,012% что при мировом производстве природного 840 тонн/год соответствует 6 литрам в год тантала-180. Который в будущем может быть полезен в регулирующие стержни ЯРД: отличный поглотитель и температура плавления 3000 градусов.

А насколько востребован литий-6?

Мировое годовое производство лития - десятки тысяч тонн, он не является лимитирующей стадией производственной цепочки военной техники для развитых стран на которых не наложены санкции (при свободном доступе к мировому рынку соответствующих материалов). Ради интереса мы смотрели однажды литий в аккумуляторах мобильников разных производителей - оказался природный. 6-й изотоп не был оттуда заранее выделен, хотя в масштабах сверхдержавы для этого достаточно пропускать весь объём добываемого природного лития через один небольшой химзавод.

Какие изотопы ещё в макроколичествах нужны индустрии?

Нет сомнений, в перспективе перечень промышленых стабильных моно-изотопов будет увеличиваться: сначала на оставшиеся 17 би-изотопных смесей, затем на все 34 мульти-изотопных с чётным зарядом ядра атома (39 = 34 плюс кислород, неон, аргон, криптон, ксенон).
Это давно проанализировано. Кое-что мы не можем обсуждать поскольку нужно для АПЛ, кое-что лежит на поверхности. К примеру, мульти-изотоп молибден использовался для легирования урана при попытках создать металлическое топливо для БН. Природная смесь поглощением нейтронов снижает КВ на 0,1 и больше, при избирательном использовании изотопов молибдена КВ не будет снижаться.

Изотопы, имеющие короткопериодические продукты нейтронного захвата, будут актуальны в замкнутом топливном цикле для малоактивируемых материалов.
На данный момент, когда в мировой ядерной энергетике десятилетия затишья, ограничены возможности широко применять не то что разделенные изотопы, а даже отдельные химические элементы. К примеру, много говорилось про реакторы СВБР с эвтектикой 45% свинец и 55% висмут. Между тем, мировое годовое производство висмута на 1993 год оценивалось 3000 тоннами в год при плотности 10 тонн на кубометр. Соответственно, даже сверхдержава обеспечить висмутом в состоянии вовсе не серийные мощные реакторы (если бы таковые были созданы), а в лучшем случае ограниченную серию АПЛ.