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超光速粒子或快子是否存在?光速是否可以被逾越?这个问题,正期等着人们去探索。
激光技术为科学家们研究超光速运动问题和光子静止质量问题,提供了一种新的技术手段,使人们有可能进行对狭义相对论的更深入的探讨,以至利用激光技术创造必要的条件,有可能进行有关广义相对论的重大原理性实验。
在化学上,科学家们利用激光有可能激活化学过程,加速化学过程,使化学反应往某个预定方向进行。
我们知道,化合物是由分子组成的。
分子又是由原子组成的。
分子中的原子都处于振动状态,在强光照射下,原子的振动幅度就会加大。
由于普通光源发出的光包含有多种波长、不同频率的光,因而对各种频率的振动都起作用这样,在普通光的照射下,多个原子的振动振幅都被增大。
当十分强烈的普通光照射到分子上时,有几个原子的结合可能就被切断,分子就产生了分解。
不过,这种情况并没有多大用途。
如果能够按照人们的预期目的去切断某个原子的结合,就可以改变分子的结构,制造出人们预定计划中的分子,那意义可就大了。
我们自然会想到,激光是一种光强度大、频率单纯的“利刃”
,或许能帮助人们切断某个预定的原子的结合吧?不错,是要靠激光。
可是,要实现上述的设想也有其特殊的困难:切断原子结合的必要的激光频率,只有利用以同种原子作为工作物质的激光才能获得,这却是不一定能做到的。
因此,必须进一步研究获得必要的频率的方法。
如果将一种与化合物中分子振动频率相同的强力激光照射到分子上去,激光的频率正好与分子的结合能相对应,激光的强度又足够大,激光光线只作用于某个预定的分子结合,那么,这个既定的结合就会被切断,而其他的分子结合不受影响。
这样,化学结合被有选择地切断,化学反应就有可能朝着预定的方向进行。
或者,为了得到预定的化学反应,改变所使用的激光的频率,也可以同时使用几个不同频率的激光,从而获得新的化合物。
实验表明,激光在常温、常压和不采用催化剂的条件下,具有诱发化学反应和增强化学反应的效果。
激光分离同位素是激光在化学领域中应用的突出例子。
同位素在生产、科研中用处很大,但在自然界里,同位素是以同位素混合物的形式存在的。
例如,天然铀主要含有铀235和铀238两种同位素。
要把铀235和铀238分离开来,采用通常的方法,成本十分高昂;利用激光分离同位素方法,分离系数高,成本低得多。
铀235是原子能发电燃料和原子弹制造填料,但铀235在天然铀中只占0.7%,要用作发电燃料需要浓缩到3%,用作原子弹填料需要浓缩到90%以上。
采用通常的扩散法进行浓缩,需要上千级扩散装置,设备庞大,耗电很多。
利用激光浓缩法,一次把铀浓缩度提高60%,使分离工厂规模和占地都大大减少。
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