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?

[или]

Тут наличия ЭПР мало надо чтобы ЭПР влиял на химические реакции.

[Татарин]

Тут наличия ЭПР мало надо чтобы ЭПР влиял на химические реакции.

Да, есть такие реакции, где для разных спиновых конфигураций скорость отличается в десятки раз. Конкретные соединения и реакции писать не буду.

Некоторые из из этих реакций обратимы и постоянно идут в обе стороны, ЭПР-накачка соединений с правильным изотопов будет смещать равновесие для избранного изотопа какую-то конкретную сторону.
Это "простой" способ добиться высокой селективности и получить за один проход высокое разделение.

Наверняка существуют и системы соединений, в которых равновесие можно смещать ЭПР-накачкой в обе стороны, и частоты накачки будут, ессно, отличаться. Если выбрать такие реагенты/реакции и смещать равновесие реакций в одну сторону для одного изотопа, а в другую - для другого/других, то можно ещё повысить энергоэффективность. Это "сложный" способ.

Есть и "хитрый" (красивый и очень эффективный) способ добиться сверхвысокой селективности, несмотря на kT и очень низкую энергию радиоквантов.
Но тут уже в ход идёт тяжёлая вычислительная химия и квантовые расчёты ab initio. Есть очень красивые работы в оптическом диапазоне. Правда, их, продукт чистых теоретиков, не оценили, мощная фотохимия как-то не очень прижилась в большой химиндустрии... Скорее всего, тупо из-за цены оборудования.
Но вот если спуститься вниз по энергиям и заняться выделением/разделением изотопов, всё может получиться красиво.

[Dobryak]

Да, есть такие реакции, где для разных спиновых конфигураций скорость отличается в десятки раз. Конкретные соединения и реакции писать не буду.

Некоторые из из этих реакций обратимы и постоянно идут в обе стороны, ЭПР-накачка соединений с правильным изотопов будет смещать равновесие для избранного изотопа какую-то конкретную сторону.
Это "простой" способ добиться высокой селективности и получить за один проход высокое разделение.

Наверняка существуют и системы соединений, в которых равновесие можно смещать ЭПР-накачкой в обе стороны, и частоты накачки будут, ессно, отличаться. Если выбрать такие реагенты/реакции и смещать равновесие реакций в одну сторону для одного изотопа, а в другую - для другого/других, то можно ещё повысить энергоэффективность. Это "сложный" способ.

Есть и "хитрый" (красивый и очень эффективный) способ добиться сверхвысокой селективности, несмотря на kT и очень низкую энергию радиоквантов.
Но тут уже в ход идёт тяжёлая вычислительная химия и квантовые расчёты ab initio. Есть очень красивые работы в оптическом диапазоне. Правда, их, продукт чистых теоретиков, не оценили, мощная фотохимия как-то не очень прижилась в большой химиндустрии... Скорее всего, тупо из-за цены оборудования.
Но вот если спуститься вниз по энергиям и заняться выделением/разделением изотопов, всё может получиться красиво.

Вы бы уточнили... Изотопы разделять по химии непросто именно потому, что у них химия определяется электронными оболочками, а они у изотопов одинаковы. Ядра изотопов отличаются (а) массой, (б) спинами. Однако энергия сверхтонкого расщепления, т.е., взаимодействия ядерного спина со спином электронов оболочки, мизерна и никакой лазер столь тонко не настроить. Влияние массы намного известнее, особенно в этой аудитории, где многие могли когда-то тяжелую воду из интереса лизнуть. В дейтерии и протии постоянные Ридберга отличаются на 2.5 промилле, так как приведенные массы электрона и ядра разные. И этого достаточно для известной головной боли после литры выпитой тяжелой воды. Спин дейтрона тут совсем не при делах.

Тем не менее энергиях сверхтонкого взаимодействия в атомарных протии и дейтерии запряжена в народном хозяйстве в производстве поляризованных атомарных мишеней --- там поляризуют-то атомарный электрон, и хитро убивают радиочастотой ненужные сверхтонкие линии, так что спин ядра получается привязанным к поляризации электрона --- можно вдоль, можно против.

В-общем, Пастернака не читал, но в утилизации ЭПР как способе разделения изотопов сильно сомневаюсь.

[Татарин]

Вы бы уточнили... Изотопы разделять по химии непросто именно потому, что у них химия определяется электронными оболочками, а они у изотопов одинаковы.

Вы начальный пост пропустили. Ещё раз, идея такая:
Есть реакции, сильно зависимые от спиновой структуры (валентных) электронов соединения.
Изменение равновесной населённости уровней даёт возможность провоцировать реакции с соединениями правильного изотопа. Изменение предлагается делать просто и соразмерно энергии переходов - ЭПР.

Однако энергия сверхтонкого расщепления, т.е., взаимодействия ядерного спина со спином электронов оболочки, мизерна и никакой лазер столь тонко не настроить.

При чём тут вообще лазер?
Лазер тут не при чём.

[Dobryak]

Вы начальный пост пропустили. Ещё раз, идея такая:
Есть реакции, сильно зависимые от спиновой структуры (валентных) электронов соединения.
Изменение равновесной населённости уровней даёт возможность провоцировать реакции с соединениями правильного изотопа. Изменение предлагается делать просто и соразмерно энергии переходов - ЭПР.
При чём тут вообще лазер?
Лазер тут не при чём.

Спиновая зависимость сечений реакций не новость, но спины электронов должны знать о массовом числе ядра. А это только через сверхтонкое взаимодействие. Вы можете привести ссылку на публикации?

[Татарин]

Спиновая зависимость сечений реакций не новость, но спины электронов должны знать о массовом числе ядра. А это только через сверхтонкое взаимодействие. Вы можете привести ссылку на публикации?

На какие, на публикации о чём?
О зависимости ЭПР-спектра от сверхтонкой структуры? Вы, наверное, шутите? Это ж как бы не основной инструмент, которым её смотрят.
Об изменения населённости уровней при ЭПР-накачке? Вполне очевидно.

Не понимаю, честно.

Ещё раз мысль: есть соединение. В нём интересный нам электрон, от спина которого зависит скорость реакции. С помощью ЭПР увеличиваем вероятность "правильного" спинового состояния и - как следствие - скорости реакции.

[Dobryak]

На какие, на публикации о чём?
О зависимости ЭПР-спектра от сверхтонкой структуры? Вы, наверное, шутите? Это ж как бы не основной инструмент, которым её смотрят.
Об изменения населённости уровней при ЭПР-накачке? Вполне очевидно.

Не понимаю, честно.

Ещё раз мысль: есть соединение. В нём интересный нам электрон, от спина которого зависит скорость реакции. С помощью ЭПР увеличиваем вероятность "правильного" спинового состояния и - как следствие - скорости реакции.

Сто раз услышал халва, но во рту слаще не стало. Но где тут обогащение нужным изотопом? Сто первый раз халву не предлагать.

ЭПР обогащению не помощник. Dixi.