Для того чтобы эффективно заработал изотоп иттербия-168, надо иметь его около 20 процентов и более. В природной смеси его содержится всего три атома на две тысячи. Цена одного грамма иттербия-168, обогащенного старыми методами, составляет более 300 тысяч долларов. Для работы в нынешних условиях необходимо было придумать что-то подешевле.
Идею метода нового разделения изотопов предложил русский физик В.С. Летохов (первые публикации 1971 года), он же проделал и первые разработки. Метод основан на том, что разные изотопы могут поглощать кванты света разной энергии. Облучая атомы какого-либо элемента, можно ионизировать (оторвать электрон от атома) один из изотопов, оставляя остальные нетронутыми. Этот процесс называется селективной фото ионизацией. Потом ионы можно извлечь электрическим полем.
Другой метод лазерного разделения изотопов называется AVLIS (Atomic Vapor Laser Isotope Separation — лазерное разделение изотопов в атомном паре). Из твердого материала получают пар. Его облучают несколькими лазерами, а потом ионы собирают в специальном коллекторе. Американцы приступили к реализации этой программы еще в середине семидесятых годов, но до сих пор у них лазерный метод стоит очень дорого.
На рубеже восьмидесятых—девяностых годов для российской науки настали тяжелые времена. Однако основатели и руководители фирмы «ЛАД» В.И. Держиев и В.М. Мушта вместе с руководителем отдела кинетики Института общей физики РАН
С.И. Яковенко решили не терять накопленный за долгие годы научный опыт. Фирма «ЛАД» в основном занималась производством оборудования для медицины и экологических исследований, она выпускает барометры и стерилизаторы. Кроме этого, физики решили накопить заметное количество изотопа иттербия-168 и предложить его медикам. С этой целью они решили использовать экспериментально найденную в 1981 году цепочку фотопереходов для выборочной фотоионизации иттербия-168.
Но для промышленного производства надо одновременно контролировать несколько процессов. Во-первых, максимально эффективно использовать лазерное излучение, поскольку оно очень дорого. Во-вторых, управлять процессом отбора ионов. В-третьих, очищать коллектор, куда попадают не только нужные изотопы, но и заметное количество испаренного вещества. Все это хорошо было бы попробовать и изучить на опыте, но для этого не было ни людей, ни денег, поэтому пришлось экспериментаторам ограничиться компьютерным моделированием. К счастью, теоретическая подготовка наших ученых оказалась высокой и выборочные эксперименты и проверки полностью подтвердили их расчеты.