Quellenprofile und filterung bei der photochemischen quecksilber-isotopentrennung

Zusammenfassung Die Moglichkeiten der isotopenselektiven Photoanregung von Quecksilberdampf zur Isotopentrennung auf der Grundlage der Photooxidation werden unter spektroskopischen Gesichtspunkten untersucht. Mit Hilfe eines einfachen Modells werden die relativen Reaktionswahrscheinlichkeiten der Quecksilberisotope unter der Voraussetzung abgeschatzt, dass sie dem Produkt aus der absorbierten Energie und der Lebensdauer des angeregten Elektronenzustandes proportional sind. Das Modell wird dazu benutzt, Quecksilberdampflampen insbesondere auf ihre Eignung zur Anreicherung des Isotops 196 Hg zu prufen. Dabei werden die Isotopenzusammensetzungen des Quecksilbers in der Lampe und das spektrale Profil der Emissionslinien variiert. Zur gezielten Veranderung der Absorptionsverhaltnisse in der Reaktionsschicht wird das Licht durch eine vorgeschaltete Quecksilberdampfschicht gefiltert, in der die gleiche photochemische Reaktion ablauft. Es wurde abgeschatzt und experimentell bestatigt, dass sich Quecksiberdampflampen mit 198 Hg zur Anreicherung von 196 Hg eignen, wenn ihre Geometrie und die Anregungsbedingungen so gewahlt werden, dass sich eine kontrollierte Selbstabsorption einstellt. Experimentell wurde 196 Hg von 0,15 auf 5,0 At.-% angereichert und 202 Hg gleichzeitig von 30 auf 8,4 At.-% abgereichert.