近日，原子能院核技術(shù)綜合研究所團隊在激光激發(fā)同位素分離（SILEX）技術(shù)研究中取得重要進展。研究成果探明了SILEX濃縮機理，設(shè)計并研制出國內(nèi)首個基于SILEX技術(shù)濃縮硼同位素分離系統(tǒng)樣機，為實現(xiàn)低能耗、高分離效率的硼同位素濃縮技術(shù)發(fā)展提供了重要研究平臺，有力地促進原子能院在同位素分離領(lǐng)域開辟新的技術(shù)渠道，拓展了同位素分離技術(shù)基礎(chǔ)與方向。

硼同位素在高新技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用價值，而同位素濃縮是限制同位素實現(xiàn)廣泛應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。為此，原子能院項目團隊開展了SILEX濃縮硼同位素系統(tǒng)性研究。SILEX是建立在氣動噴嘴法的基礎(chǔ)上，利用激光選擇性激發(fā)目標(biāo)同位素分子并抑制其二聚化，從而增大同位素分子間的質(zhì)量差，提高氣動噴嘴法的同位素分離能力。

在原子能院長期基礎(chǔ)研究專項的支持下，項目團隊取得了多項研究成果：建立了同位素分子紅外低溫光譜研究新方法，獲得了BCl3（三氯化硼）振轉(zhuǎn)光譜線強度隨溫度變化特性；探明了超聲速流中二聚體形成機理，并首次從分子層面解釋了激光選擇性激發(fā)提高氣動同位素分離能力的物理機理；掌握了受激分子氣動輸運計算方法并建立了氣動分離模型；探明了超聲速流場影響因素并獲得幾種理想噴嘴構(gòu)型；研制出SILEX濃縮硼同位素分離系統(tǒng)樣機。此外，團隊還發(fā)明了激光輔助氣動離心同位素分離方法及氣動同位素分離在線檢測技術(shù)等，相關(guān)技術(shù)獲得發(fā)明專利授權(quán)。

SILEX濃縮硼同位素分離系統(tǒng)樣機

依托研制出的分離樣機，團隊后續(xù)將系統(tǒng)性開展實驗研究，進一步優(yōu)化SILEX濃縮理論與分離模型，完善濃縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，努力研制出工程樣機，為SILEX濃縮硼同位素工業(yè)化提供技術(shù)支撐與研究平臺，推動我國硼同位素分離技術(shù)發(fā)展。