Разделение изотопов

Разделение изотопов — технологический процесс изменения изотопного состава вещества, состоящего из смеси различных изотопов одного химического элемента. Из одной смеси изотопов или химических соединений на выходе процесса получают две смеси: одна с повышенным содержанием требуемого изотопа (обогащённая смесь), другая с пониженным (обеднённая смесь).

Общие принципы

Разделение изотопов (например извлечение 6Li, 235U, D) всегда сопряжено со значительными трудностями и энергетическими затратами, ибо изотопы, представляющие собой малоразличающиеся по массе вариации одного элемента, химически ведут себя практически одинаково. Но скорость протекания некоторых реакций немного различается в зависимости от массы изотопа элемента, кроме того, можно использовать различие в их физических свойствах — например в массе.

Описание

Основное применение процесса разделения изотопов — обогащение урана изотопом 235U для производства ядерного топлива, оружейных ядерных материалов и прочих применений, связанных с использованием радиоактивных веществ.

Общие принципы

Так как различия в свойствах изотопов настолько малы, за одну стадию разделения вещество обогащается на сотые доли процента целевым изотопом, и поэтому приходится повторять процесс разделения многократно.

Технологически это осуществляется последовательным пропуском разделяемого объёма изотопов через однотипные ячейки, производящие разделение — так называемые каскады. Для получения необходимой степени разделения каскадов может быть несколько тысяч, соединённых последовательно, а для получения необходимого объёма - десятки и сотни тысяч таких последовательных групп каскадов, включённых параллельно.

Связанные термины