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应用案例铷钟是北斗卫星导航定位系统的“心脏”
时间：2017-08-30 发布者：中新创 浏览次数：次
在卫星导航领域，时间是否精准是一项极为关键的技术指标。2017年初，举世瞩目的北斗二号卫星导航系统的26台星载铷原子钟（简称“铷钟”）实现稳定可靠在轨运行，标志着我国已经成为继美国、俄罗斯之后完全自主建立导航定位系统的国家。
铷钟是北斗卫星导航定位系统的“心脏”，目前可以实现每3000年仅1秒钟的误差，它的精度决定了导航时间、位置的准确度。那么，是什么让它这样准呢？答案是：铷87（87Rb）。它是卫星导航定位系统核心中的核心，它的丰度，即该种同位素的相对含量，决定了原子钟的精度。
目前，我国一台尚在运行的大型同位素电磁分离器装置就是位于中国原子能院的EMIS-170同位素电磁分离器。这台关键的分离器是保障北斗原子钟“精度”的“神器”。它是如何研发成功的呢？
我国的电磁分离器从20世纪60年代初开始研制，先后在原子能院建成了5台分离器，共分离了28种元素的131种同位素，曾分离的238U、6Li、7Li等同位素，为我国的“两弹”事业作出了贡献。进入21世纪后，我国正在运行的大型同位素电磁分离器只剩F-3，该分离器于1968年建成投产，已经使用四十多年，多个关键器件老化严重，运行状态不理想，在电磁分离技术方面与国际上尤其是美、俄的差距逐渐增大，同位素丰度、纯度及同位素种类无法满足各方面的需求。
2002年，我国提出了发展“北斗二代”星载导航定位系统的要求，并强调自主创新，希望材料全部国产化，因此对铷同位素的需求迫切，需求量也越来越大。在诸多分离同位素的方式中，对于铷，电磁法是可行的方法。因此，为保证高丰度稳定同位素生产的国产化，研制一台新型同位素电磁分离器已经迫在眉睫。
随着现代科技的快速发展，稳定同位素的应用元素种类和应用领域越来越广泛，比如它可以作为一些放射性同位素的辐照靶材；可以用来制作高端精密仪器设备；可以作为核电池的长效能源；可以追踪测量人体微量元素的吸收情况；可以作为示踪剂测出众多污染源的出处……作为特种功能材料，稳定同位素已经或即将成为基础研究、医学治疗、工业技术等许多领域不可或缺的关键材料
铷钟是北斗卫星导航定位系统的“心脏”，目前可以实现每3000年仅1秒钟的误差，它的精度决定了导航时间、位置的准确度。那么，是什么让它这样准呢？答案是：铷87（87Rb）。它是卫星导航定位系统核心中的核心，它的丰度，即该种同位素的相对含量，决定了原子钟的精度。
目前，我国一台尚在运行的大型同位素电磁分离器装置就是位于中国原子能院的EMIS-170同位素电磁分离器。这台关键的分离器是保障北斗原子钟“精度”的“神器”。它是如何研发成功的呢？
我国的电磁分离器从20世纪60年代初开始研制，先后在原子能院建成了5台分离器，共分离了28种元素的131种同位素，曾分离的238U、6Li、7Li等同位素，为我国的“两弹”事业作出了贡献。进入21世纪后，我国正在运行的大型同位素电磁分离器只剩F-3，该分离器于1968年建成投产，已经使用四十多年，多个关键器件老化严重，运行状态不理想，在电磁分离技术方面与国际上尤其是美、俄的差距逐渐增大，同位素丰度、纯度及同位素种类无法满足各方面的需求。
2002年，我国提出了发展“北斗二代”星载导航定位系统的要求，并强调自主创新，希望材料全部国产化，因此对铷同位素的需求迫切，需求量也越来越大。在诸多分离同位素的方式中，对于铷，电磁法是可行的方法。因此，为保证高丰度稳定同位素生产的国产化，研制一台新型同位素电磁分离器已经迫在眉睫。
随着现代科技的快速发展，稳定同位素的应用元素种类和应用领域越来越广泛，比如它可以作为一些放射性同位素的辐照靶材；可以用来制作高端精密仪器设备；可以作为核电池的长效能源；可以追踪测量人体微量元素的吸收情况；可以作为示踪剂测出众多污染源的出处……作为特种功能材料，稳定同位素已经或即将成为基础研究、医学治疗、工业技术等许多领域不可或缺的关键材料
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