DE2806162A1

DE2806162A1 - Verfahren und vorrichtungen zum trennen von uranisotopverbindungen

Info

Publication number: DE2806162A1
Application number: DE19782806162
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Wada
Original assignee: Kyoto University NUC
Current assignee: Kyoto University NUC
Priority date: 1977-02-15
Filing date: 1978-02-14
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2806162C2; GB1578091A; FR2392710B1; JPS53100398A; AU513876B2; AU3314678A; FR2392710A1

Description

D R. P B T E R B A R Z co,«.-«*«« SSJSXül? ECKART POHLMANN cwi^phv«» £_Q owaewao DR. HORST SCHMiDT cow*.·«*» — Telex 8215310 pate d

C 96 Ba/ht.

Kyoto University, Kyoto, Japan

Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von Uranisotopverbindungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von Uranisotopverbindungen mit Hilfe eines Infrarotlasers.

Die Isotopentrennung mit Lasern hat den Vorteil, dass der Trennungskoeffizient im allgemeinen sehr hoch ist und die Trennkosten daher gesenkt werden können. Die Laser-Isotopentrennung eignet sich insbesondere für solche Fälle, bei denen Isotopen mit einem sehr kleinen Molekulargewichtsverhältnis getrennt werden sollen. Dies trifft z.B. für die Trennung von Uranisotopen mit dem Ziel der

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Anreicherung von U zu.

Bekanntlich liegt das Molekulargewicht der Uranisotopen sehr nahe, so dass bisher mehrstufige Verfahren angewandt wurden, z.B. das" Diffusions- oder Zentrifugenverfahren, die einen beträchtlich höheren Kostenaufwand erfordern.

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Die photochemische Isotopentrennung kann je nach der verwendeten Wellenlänge, d.h. sichtbares Licht oder Infrarotlicht, unterteilt werden. Es ist auch bekannt, dass sich Laser aufgrund ihrer monochromatischen Strahlung und hohen Intensität als Lichtquellen eignen. Erfolgt die Trennung mit einem Laserstrahl im sichtbaren Bereich, so beträgt die Isotopenverschiebung der zu absorbierenden Wellenlänge, d.h. die Wellenlängendifferenz zwischen den Absorptionen der jeweiligen Uranisotopen im Metalldampf, nur

σ ο

0,08 A bei 59t5,4 A und die Ausgangsleistung der verfügbaren Laser ist nur sehr klein. Ausserdem ist die Energieübertragung von der selektiv angeregten Isotopverbindung zu der anderen Isotopverbindung relativ gross, da das angeregte Energieniveau der Isotopverbindung relativ hoch liegt.

Wenn andererseits gasförmiges üranhexafluorid mit einem Infrarot-Laserstrahl selektiv angeregt wird, beträgt die Isotopenverschiebung s.B. für den V,-Schwingungszustand 0,65 cm bei

-1
625,5 cm . Dies ist etwa das 100-fache des mit sichbarem Licht erzielbaren Wertes, so dass die Uranisotopverbindungen relativ einfach voneinander getrennt werden können. Darüberhinaus kann ein Laser mit grosser Ausgangsleistung verwendet werden. Da die Lichtenergie der Infrarotstrahlung im allgemeinen einige Kilo—Kalorien/Mol beträgt, was im Vergleich zu den für gewöhnliche chemische Reaktionen erforderlichen einigen zehn Kilo-Kalorien/Mol sehr wenig ist, muss jedoch die Reaktion,über die die Trennung der selektiv angeregten Moleküle von den anderen erfolgen soll, sorgfältig ausgewählt werden.

Bisher wurden die gasförmigen Isotopmoleküle üblicherweise mit einem Gas vermischt, das mit ihnen reagierte. In diesem Fall ist es jedoch unmöglich, eine direkte und/oder indirekte Energieübertragung von den angeregten auf die nicht angeregten Moleküle aufgrund der Zusammenstösse der Gasmoleküle zu vermeiden. Es koerant daher zu einem Abbau der Anregungsenergie der selektiv angeregten Moleküle. Um daher eine Energieableitung von den selektiv angeregten Molekülen auf nicht angeregte Moleküle zu vermeiden, erfolgt die Trennung der selektiv angeregten Moleküle

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- 7 von den anderen vorzugsweise mit relativ niedriger Energie.

Das Gasphasen-Infrarotspektrum von Uranhexafluorid zeigt aufgrund der relativ hohen Temperatur und der Molekülrotation eine breite Absorptionsbande, die eine klare Unterscheidung der Isotopen erschwert. Um dieses Problem zu vermeiden, wird die Probe vorzugsweise abgekühlt und verfestigt, so dass das Isotopenmolekül im Grundzustand vorliegt. Hierdurch gelingt es ausserdem,die Spektralintensität der Infrarotabsorption zu erhöhen und die direkte Energieübertragung von den angeregten auf die nicht angeregten Moleküle zu verringern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum vorzugsweise kontinuierlichen Trennen von Uranisotopen unter Verwendung von Infrarotstrahlung bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Trennen von Uranisotopverbindungen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man ein Gemisch aus Uranisotopverbindungen mit einem inerten, für Infrarotstrahlung durchlässigen Gas verdünnt, das verdünnte Gemisch auf einer gekühlten Platte verfestigt, die bei ausreichend niedriger Temperatur gehalten wird, um zumindest das Inertgas zu verfestigen und die Isotopenmoleküle einzufangen, das verfestigte Gemisch mit einem Infrarot-Laserstrahl bestrahlt und schliesslich die gekühlte Platte erwärmt.

Im einzelnen wird ein gasförmiges Gemisch, das die anzureichernde Isotopverbindung enthält, mit einem Inertgas verdünnt. Das verdünnte Gasgemisch wird dann in eine unter vermindertem Druck stehende Kammer geleitet und gegen eine gekühlte Platte geblasen. Die Moleküle der Uranisotopverbindungen werden hierbei auf der Platte in einer Matrix aus Inertgasmolekülen eingeschlossen und mit Infrarotstrahlung bestrahlt, die einen Wellenlängenanteil enthält, der von der gewünschen Uranisotopverbindung absorbiert wird. Durch die Bestrahlung werden die Moleküle der gewünschten Uranisotopverbindung in der Matrix auf der gekühlten Platte selektiv angeregt und wandern aufgrund der laserinduzierten

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Photomigration, die durch den in der Matrix herrschenden Temperaturgradienten etc. verursacht wird, in Richtung des Laserstrahles auf die Seite der gekühlten Platte. Nahe der Oberfläche der gekühlten Platte ist daher die Konzentration der selektiv angeregten Moleküle höher als in anderen Bereichen der Matrix, so dass sich eine Kristallschicht von angeregten Molekülen an der Oberfläche der gekühlten Platte ausbildet. Die gekühlte Platte wird verwendet, weil sich die Uranisotopverbindungen in der auf der Platte gebildeten kondensierten Matrix voneinander trennen und durch die verfestigten Gasmoleküle des Verdünnungsmittels homogen verteilt und fixiert werden. Eine direkte Energieübertragung von einer Isotopverbindung zur anderen wird daher vermieden, so dass eine selektive Anregung erfolgen kann. Da es zu keinen Wechselwirkungen zwischen den Isotopverbindungen kommt, ist ausserdem die Infrarot-Absorptionsbande schärfer, so dass die Unterschiede leichter erkennbar und der Absorptionsgrad höher sind.

Die Moleküle des Verdünnungsgases und andere Moleküle mit Ausnahme der angeregten Moleküle können von der gekühlten Platte in die Kammer freigesetzt werden, z.B. durch Sublimation unter geeigneten Bedingungen. Die auf der gekühlten Platte kondensierten Moleküle lassen sich auffangen, indem man z.B. das Kühlen der Platte unterbricht oder die Platte erwärmt, wobei zunächst das kondensierte Inertgas und nicht angeregte Isotopmoleküle und dann die angeregten Isotopmoleküle freigesetzt werden, die man auf geeignete Weise selektiv auffängt.

In einer alternativen Verfahrensweise, bei der die verwendete Laserstrahlung von der nicht anzureichernden Uranisotopverbindung absorbiert wird, kann man das anzureichernde Isotop dadurch gewinnen, dass man die bei der Sublimation von der gekühlten Platte in die Kammer zuerst freigesetzten Moleküle auffängt.

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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand der Trennung von üranhexafluorid, das leicht in den gasförmigen Zustand überführt werden kann, mit dem Ziel der

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Anreicherung von U näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Chargenbetrieb, und

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in einem Strömungssystem.

In Fig. 1 ist eine Kammer 10 von einer Wandung 11, z.B. aus Edelstahl, umschlossen. In der Kammer 10 ist eine gekühlte Platte 12 in geeigneter Weise angeordnet. Die Platte 12 besteht aus einem Metall, z.B. Aluminium, Kupfer, Nickel oder Edelstahl, oder einem ionischen Kristall, z.B. Natriumfluorid oder Cäsiumjodid, und wird auf geeignete Weise auf niedrige Temperatur, z.B. -196⁰C oder darunter abgekühlt. Hinter der Platte 12 kann eine Heizeinrichtung 13 angeordnet sein. Die Kammer 10 weist eine Materialeinlassöffnung 17 auf, durch die eine Düse 18 auf die Oberfläche der Platte 12 gerichtet ist. Ferner ist eine Materialauslassöffnung 14 vorgesehen, die über eine Leitung 25 und ein Ventil 26 mit einer nicht gezeigten Vakuumpumpe verbunden ist. Die Leitung 25 weist eine Abzweigung 27 auf, die über ein Ventil 28 mit einer Kühlfalle 29 verbunden ist, welche mit einem Kühlmittel 30 gekühlt wird.

Die Kammer 10 weist ferner eine Lasereinlassöffnung 15 auf, die mit einem geeigneten, für Laserlicht aus einem Laser 31 durchlässigen Material unter Bildung eines Fensters 16 dicht verschlossen ist. Die Stellung und Anordnung der gekühlten Platte 12 in der Kammer 10 wird so gewählt, dass die Plattenoberfläche der Düse 18 und der Laserstrahlung durch das Fenster 16 zugewandt ist.

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Die Düse 18 ist über ein Ventil 19 mit einer Quelle 22 für das Inertgas-Verdünnungsmittel und einer Quelle 23 für die Uranisotopverbindungen verbunden. Die Strömungsgeschwindigkeit des Inertgases bzw. der Isotopverbindungen wird durch die Ventile 20 und 21 so geregelt, dass die Isotopverbindungen um das 50- bis 1000-fache mit dem Inertgas verdünnt werden.

Im Betrieb wird di« Kammer 10 durch öffnen des Ventils 26, das mit der Vakuumpumpe verbunden ist, evakuiert und die Platte 12 wird bei einer Temperatur von -196⁰C oder darunter gehalten. Hierauf strömt man das Gemisch aus dem Inertgas und den Isotopverbindungen durch die Düse 18 gegen die gekühlte Platte 12, wobei eine feste Schicht 32 entsteht, die die Isotopverbindungen in einer Matrix aus Verdünnungsgasmolekülen enthält. Anschliessend wird das Lasergerät 31 in Betrieb gesetzt.

Als Laser 31 für die selektive Anregung von UF, eignen sich Geräte, die Infrarotstrahlung erzeugen, deren spezifische Wellenzahl von der Art des als Verdünnungsmittel verwendeten Inertgases abhängt. Diese spezifische Wellenzahl beträgt

— 1 —1

619,3cm im Fall von Argon, 617,0cm im Fall von Xenon und 618,4cm im Fall von Kohlenmonoxid, wobei die Spektralbreite der Wellenzahl der Strahlung gleich oder kleiner als die

O O

Isotopenverschiebung sein soll. Die durch den Laser auf UF, übertragene Strahlungsenergie sollte etwa ein Drittel der latenten Wärme des anzuregenden Moleküls entsprechen und in diesem Fall sollte die Ausgangsleistung des Lasers ausreichen, Schwingungszustände des Uranhexafluorids anzuregen. Vorzugsweise wird die Uranisotopverbindung mit Xenon oder Argon auf das 100- bis 1000-fache verdünnt und gegen eine Platte aus Aluminium oder Kupfer geblasen, die bei -230⁰C oder niedrigerer Temperatur gehalten wird. Die entstehende feste Schicht wird mit Infrarot-Laserstrahlung von 617,0cm im Falle von Xenon bzw. 619,3cm im Falle von Argon bestrahlt. Die Wellenzahlbreite der Laserstrahlung beträgt 0,65cm oder weniger Diese spezifischen Wellen-

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- 11 zahlen der Infrarotstrahlung entsprechen der v^-Schwingungs-

2 T Q "^

absorptionsbande von UF,- in den jeweiligen Inertgasmatrices.

Das UFg-Molekül hat bekanntlich vier Grundschwingungszustande, wobei der Isotopeneffekt in den Zuständen V₃ und \>₄ beobachtet wird. Der Zustand v_ ergibt aufgrund der Massendifferenz zwischen den Isotopen eine grössere Isotopenverschiebung der Infrarotabsorptionsbande als der Zustand V,. Vorzugsweise verwendet man daher einen Laser, der Infrarotstrahlung mit einer Frequenz erzeugt, die der ν,-Bande des gewünschten Isotops entspricht. Gegebenenfalls kann man jedoch auch andere Kombinationsbanden verwenden, die die i)_-Bande einschliessen. Beispiele für derartige Kombinationsbanden sind V₃ + Vr/ Vo⁺ V₃ und "^ 1 ⁺ ^3' ^deren Absorptionskoeffizienten jedoch niedriger sind als die der V₃~Bande.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das zu trennende gasförmige UF, aus der Quelle 23 mit Argon aus der Quelle 22 auf das 1000-fache verdünnt, worauf man das verdünnte Gemisch über das Ventil 19 und die Düse 18 gegen die gekühlte Platte 12 strömt. Die Platte 12 besteht aus Kupfer und wird bei -250⁰C oder darunter gehalten. Es bildet sich eine feste Schicht 32, die ³UF,- und UF..-Moleküle in einer Matrix aus Inertgasmolekülen enthält. Die feste Schicht wird mit einem Laserstrahl aus einem Laser 31 durch das Fenster 16 bestrahlt. Die Wellenzahl und die Wellenzahlbreite betragen 619,3 bzw. 0,5cm

238 Bei der Bestrahlung mit Infrarot-Laserlicht nehmen die ^UF6~ Moleküle in der Matrix ausreichende Energie auf, um die

238 Barriere der Argongasmoleküle, die die UFg-Moleküle umgeben, zu überwinden. Da in der Matrix ein Temperaturgradient vom niedrigsten Wert auf der Seite, die mit der gekühlten Platte 12 in Berührung ist, zum höchsten Wert auf der Oberfläche der festen Schicht 32 vorliegt, wandern die UFg-Moleküle aufgrund des von der Infrarotstrahlung übertragenen Photonenmoments auf die Seite der gekühlten Platte und bilden schliesslich eine Molekülkristallschicht 33 aus UFg auf der Oberfläche der

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Andererseits können Argongasmoleküle von der Oberfläche der festen Schicht 32 unter einem Dampfdruck, der der Schichttempera-

235 tür entspricht, absublimieren, so dass nicht angeregte ^UFfi~ Moleküle, die von der umgebenden Argongasmolekülen eingeschlossen sind, ebenfalls aus der Schicht 32 in die Kammer 10 freigesetzt werden. Da die Verteilungskonzentration der nicht angeregten Isotopverbindung in der auf der gekühlten Platte 12 kondensierten Schicht 32 konstant bleibt, während die Konzentration der angeregten Isotopverbindung an der Oberfläche der Schicht 32 abnimmt, ist die Menge des durch Sublimation der

?38 Argongasmoleküle aus der Schicht 32 freigesetzten UF, sehr klein.

Die sublimierten Substanzen können durch das Ventil 26 auf geeignete Weise aufgefangen werden. Sie können aber auch in einer Kühlfalle 29' abgefangen werden, die über ein Ventil 28' mit der Leitung 25 verbunden ist, vgl. die gepunkteten Linien in Fig. 1.

Nachdem die Sublimation beendet ist, bleibt auf der gekühlten

O^-SO

Platte 12 eine Molekülkristallschicht 33 aus OF, zurück.

Die Platte wird dann erwärmt, indem man das Kühlen unterbricht oder direkt mit einer Heizeinrichtung 13 erwärmt. Beim Erwärmen der Platte 12 bzw. beim Unterbrechen der Kühlung werden die Molekülkristalle aus UF, in die Kammer 10 freigesetzt.

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Das freigesetzte UF, kann in einer Kühlfalle 29 abgefangen werden, die über ein Ventil 28 mit der Leitung 25 verbunden ist.

Während in Fig. 1 ein Beispiel für eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt ist, zeigt Fig. 2 ein Beispiel für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in einem Strömungssystem, wobei ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen haben.

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In Fig. 2 hat die gekühlte Platte die Form eines Domes bzw. einer Trommel 12', der bzw. die in einer von einer Wandung 11 umschlossenen Vakuumkantner drehbar gelagert ist. Die Trommel 12' weist eine Düse 40 auf, die mit einer in der Trommel 12" axial angeordneten Leitung 39 verbunden ist.

Im unteren Teil der Vakuumkammer ist ein Gemischzufuhr-Hohlraum 10a ausgebildet. Der Gemischzuführ-Hohlraum 10a weist eine Düse 18 auf, die über ein Ventil 19 mit einer Quelle 22 für das Inertgas-Verdünnungsmittel und einer Quelle 23 für die Isotopverbindung verbunden ist. Neben dem Gemischzufuhr-Hohlraum 1Oa befindet sich in Strömungsrichtung innerhalb der Vakuumkammer ein Bestrahlungshohlraum 10b. Der Hohlraum 10b ist mit einem für Infrarotstrahlung durchlässigen Fenster 16 dicht verschlossen. Neben dem Bestrahlungshohlraum 10b ist in Strömungsrichtung ferner ein Hohlraum 10c angeordnet, der eine Heizeinrichtung 15 aufweist und über eine Leitung 25" mit einer Kühlfalle 29' verbunden ist. Über der Trommel 12' befindet sich ein weiterer Hohlraum 10d, der über eine Leitung 25 mit der Kühlfalle 29 verbunden ist. Auch der Hohlraum 10d weist eine geeignete Heizeinrichtung auf, die in Fig. 2 als ein Paar von Heizeinrichtungen 13 dargestellt ist.

Entlang einer Achse der Trommel 12" erstreckt sich eine Zentralleitung 39,die mit einer Düse 40 verbunden ist. Die Düse 40 ist der der Strömungrichtung entgegengesetzten Seite des Hohlraumes 10a zugewandt und spritzt ein Kühlmittel, z.B. flüssiges Helium, auf die Innenwand der Trommel 12", um diese abzukühlen. Der untere Teil der Trommel 12' kann als Reservoir für das Kühlmittel dienen (41 in Fig. 2), wodurch der untere Teil der Trommel 12¹ besonders wirksam gekühlt wird.

Zum Betreiben der Vorrichtung von Fig. 2 evakuiert man die Kammer wie bei der Vorrichtung von Fig. 1 und dreht die Trommel 12· in der durch den Pfeil angezeigten Richtung, während das Kühlmittel auf die Innenoberfläche der Trommel 12' gespritzt wird.

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Hierauf öffnet man die Ventile 19, 20 und 21, so dass UF,. aus

der Quelle 23, das mit dem Inertgas aus der Quelle 22 auf das 100- bis 1000-fache verdünnt ist, durch die in dem Hohlraum 10a geöffnete Düse 18 auf die Aussenoberflache der Trommel 12" strömt. Wie in der ersten Ausführungsform kondensiert das Gemisch auf der Aussenoberflache der Trommel 12· als feste Schicht 32.

Die Schicht 32 wird auf der Oberfläche der Trommel 12' durch die Drehung der Trommel in den Bestrahlungshohlraum 10b bewegt, wo sie mit Infrarot-Laserstrahlung, die von einem Laser 31 durch das Fenster 16 emittiert wird, bestrahlt wird. Je nach der verwendeten spezifischen Laserstrahlung werden hierbei UF, oder UF^ selektiv angeregt. Durch die Bestrahlung

O O

bewegen sich die angeregten Moleküle radial nach innen und bilden eine Molekülkristallschicht 33.

Die kondensierte Schicht, einschliesslich der Molekülkristallschicht 33, wird dann durch die Drehung der Trommel 12' in den Hohlraum 10c bewegt, in der die Schicht 32 mit Ausnahme der Molekülkristallschicht 33 unter dem Einfluss der Heizeinrichtung 15 absublimiert und in einer Kühlfalle 29' aufgefangen wird.

Die Molekülkristallschicht 33 wird dann in den Hohlraum 10d bewegt, der durch die Heizeinrichtungen 13 etwas erwärmt wird. Hierdurch werden die Moleküle der Molekülkristallschicht 33 in den Hohlraum 1Od freigesetzt und können in der Kühlfalle 29 aufgefangen werden.

Das geschilderte Verfahren wird wiederholt, so dass eine kontinuierliche Trennung von ²³⁵UF,. und ²³⁸UF,. erfolgt.

D O

In dieser Ausführungsform kann natürlich ein Laser verwendet werden, der Strahlung mit einer Wellenzahl von 619_f9cm~ im Fall einer Argonmatrix bzw. 617,6cm im Fall einer Xenonmatrix mit einer Wellenzahlbreite von 0,5cm oder weniger erzeugt. In diesem Fall bildet sich eine Molekülkristallschicht aus UF _c

auf der gekühlten Platte.

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235 238 Da Natururan weit weniger U als U enthält, kann es von Vorteil sein, die Heizeinrichtungen intermittierend zu betreiben. Die Zeitabstände zwischen dem jeweiligen Betreiben der Heizeinrichtungen können entsprechend der Zeit gewählt werden, die für mehrere Umdrehungen der Trommel erforderlich ist, wobei die Umdrehungszahl so gewählt wird, dass eine genügend dicke Kristallschicht entsteht, um das Auffangen zu erleichtern. Die Steuerung der Heizeinrichtungen kann mit Hilfe einer Energiequelle und Steuerung 100 erfolgen, die mit den Heizeinrichtungen verbunden ist. Mit Hilfe dieser Anordnung verläuft

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die Anreicherung von UF, leichter und wirksamer.

Bei der erfindungsgemässen Isotopentrennung bleiben die Isotopverbindungen während des Trennprozesses chemisch unverändert und es entstehen keine chemisch aktiven Substanzen. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Standzeit der Apparatur aus. Bei der Trennung von Uranisotopen nach dem erfindungsgemässen Verfahren, die vorstehend als eine mögliche Ausführungsform beschrieben wurde, kann Uranhexafluorid verwendet werden, das leicht in die Gasphase überführt werden kann und leicht handhabbar ist.

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Claims

C 96 Ba/ht. Kyoto University, Kyoto, Japan Verfahren und Vorrichtungen zum Trennen von üranisotopverbindungen PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Trennung von üranisotopverbindungen mit Hilfe eines Infrarotlasers durch Verdünnen eines Gemisches von Üranisotopverbindungen mit einem Inertgas auf das 50- bis 1000-fache, Bestrahlen des verdünnten Gemisches mit einem Infrarotlaserstrahl, der mindestens eine Infrarotstrahlung mit einer spezifischen Wellenzahl enthält, die von einer der Isotopverbindungen unter selektiver Anregung absorbiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass man das verdünnte Gemisch gegen eine gekühlte Platte bläst, die bei ausreichend niedriger Temperatur gehalten wird, um das verdünnte Gemisch darauf als feste Schicht zu verfestigen, die feste Schicht von der der Platte abgewandten Seite mit dem Laserstrahl bestrahlt, die feste Schicht sublimieren lässt und die sublimierte Substanz auffängt, hierauf den restlichen

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Anteil der Schicht auf der Platte freisetzt, indem man die Temperatur der Platte erhöht, und die freigesetzte Substanz auffängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', dass man als üranisotopverbindungen üranhexafluorid verwendet, die Platte auf eine Temperatur von -230⁰C oder weniger kühlt, als Inertgas Argon verwendet und die Infrarotbestrahlung mit Infrarotlaserlicht durchführt, das Frequenzanteile aufweist, die der V-,-Schwingung einer der Isotopverbindungen entsprechen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass man als Üranisotopverbindungen Uranhexafluorid verwendet, die Platte auf eine Temperatur von -196⁰C oder weniger kühlt, als Inertgas Xenon verwendet und die Infrarotbestrahlung mit Infrarotlaserlicht durchführt, das Frequenzanteile aufweist, die der λ>₃-Schwingung einer der Isotopverbindungen entsprechen.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die selektiv anzuregende üranisotopverbindung UF _fi ist und die Infrarotstrahlung eine Wellenzahl von 619,3cm" hat.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die selektiv anzuregende Uranisotop-

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verbindung UF, ist und die Infrarotstrahlung eine Wellen-Ei
zahl von 619,9cm hat.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die selektiv anzuregende Uranisotop-

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verbindung UF_g ist und die Infrarotstrahlung eine Wellenzahl von 617,0cm" hat.

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7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , dass die selektiv anzuregende Uranisotop-

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Verbindung UF,- ist und die Infrarotstrahlung eine Wellenzahl von 617,6cm hat.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlung eine Wellenzahlbreite von 0,65cm oder weniger hat.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die Infrarotstrahlung eine Wellenzahlbreite von 0,65cm oder weniger hat.

10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der gekühlten Platte -250⁰C oder weniger und die Wellenzahlbreite 0,5cm betragen.

11. Vorrichtung zum Trennen von Uranisotopverbindungen, gekennzeichnet durch eine Vakuumkammer (10), die mit einer Probeneinlassöffnung (17), einer Auffangöffnung (14) zum getrennten Ausschleusen der Uranisotopverbindungen aus der Kammer und einem Laserstrahlungsfenster (16) versehen ist, eine gekühlte Platte (12), die in der Vakuumkammer (10) so angeordnet ist, dass eine Oberfläche der Probeneinlassöffnung (17) und dem Laserstrahlungsfenster (16) zugewandt ist, eine Quelle (23) für die Uranisotopverbindungen, eine Quelle (22) für ein Inertgas-Verdünnungsmittel, eine Leitung, die die Quellen (22) und (23) mit der Probeneinlassöffnung (17) verbindet, wobei die Uranisotopverbindungen auf das 50- bis 1000-fache verdünnt werden, mindestens eine Kühlfalle (29) , die mit der Auffangöffnung (14) verbunden ist und die getrennten Uranisotopverbindungen abfängt, einen Infratrotlaser (31), der ausserhalb des Laserstrahlungsfensters (16) so angeordnet ist, dass die Infrarotstrahlung durch das Fenster (16) auf die gekühlte Platte (12) trifft, und eine Kühleinrichtung zum selektiven Kühlen der Platte (12) auf genügend niedrige Temperatur, um die verdünnten Uranisotopverbindungen auf der Platte (12) zu verfestigen.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gekühlte Platte die Form eines Domes oder einer Trommel (12') hat, der bzw. die in einer Richtung um eine Achse in der Vakuumkammer drehbar ist, die Kühleinrichtung (39, 40) in dem Dorn bzw. der Trommel (12') angeordnet ist und ein Kühlmedium zuführt, um den unteren Teil des Dornes bzw. der Trommel zu kühlen, die Probeneinlassöffnung (18), das Laserstrahlungsfenster (16) und die Auffangöffnung in dieser Reihenfolge um den unteren Teil des Dornes bzw. der Trommel (12¹) in Drehrichtung des Dornes bzw. der Trommel (12') angeordnet sind und im oberen Teil der Vakuumkammer eine zweite Auffangöffnung vorgesehen ist, die mit einer zweiten Kühlfalle (29) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass sie eine Heizeinrichtung (13) zum selektiven Erwärmen der Platte (12) aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie Heizeinrichtungen (13, 15) aufweist, die einen Oberflächenbereich des Dornes bzw. der Trommel (12') erwärmen, wenn der Oberflächenbereich in der Nähe der Auffangöffnungen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass sie eine Steuereinrichtung (100) für den intermittierenden Betrieb der Heizeinrichtungen (13,15) aufweist.

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