[1B05-07] Behaviour of Actinide Elements

[1B07] Column density and moving velocity of uranium neutral atoms atomized by ablation from uranium dioxide under high vacuum

*Kenta Murakami¹, Akira Kuwahara¹, Youichi Enokida¹ (1. Nagoya University)

Keywords:laser ablation, high vacuum, uranium neutral atom, Laser absorption spectroscopy

共鳴イオン化質量分析の原子化では，スパッタリングによるUO₂からの低いウラン原子収率をレーザーアブレーションで改善することが期待できる．しかし，共鳴イオン化レーザーの遅延時間の決定に必要となるアブレーションされたU原子の挙動については，高真空下における知見が少ない．本研究では，UO₂からアブレーションされた基底状態と励起状態のU中性原子群の密度と速度を明らかにした．実験では，3.0 × 10^-4 PaでUO₂にレーザーアブレーションを行い，試料表面から垂直方向に複数の位置で，基底状態⁵L₆と励起状態^５K₅のウラン中性原子のレーザー吸収の測定を行い，吸光度と柱状密度を計算した．基底状態の柱状密度は試料表面から 1 mmの位置で，レーザー照射後の0.7 μsで最大となり1.1 × 10¹³ cm^-2となった．吸光度ピークの空間的な移動と励起状態で見られたドップラー分裂から，原子群の中には最密層が形成されており，終端速度3.0 × 10³ ms^-1に到達していることが分かった．