Separación isotópica

De manera similar, la fracción empobrecida se devuelve a la etapa anterior para su posterior procesamiento.Esto crea un sistema de enriquecimiento que en ingeniería química se denomina proceso en cascada.Los isótopos de otros elementos no son un problema tan grande ya que pueden ser eliminados por medios químicos.La primera separación isotópica a gran escala se logró por Estados Unidos en las grandes plantas de difusión gaseosa de separación en Laboratorios Oak Ridge, que se establecieron como parte del Proyecto Manhattan.Se cree que Pakistán ha utilizado este método en el desarrollo de sus armas nucleares.Un proceso similar, conocido como boquilla de impulsión, creada en Alemania, con una planta de demostración construida en Brasil y llegaron a desarrollar un sitio para alimentar las plantas nucleares del país.En Oak Ridge y en la Universidad de California en Berkeley, Ernest O. Lawrence desarrolló la separación electromagnética para gran parte del uranio utilizado en la primera bomba atómica de los Estados Unidos (ver Proyecto Manhattan).En este método un láser está sintonizado a una longitud de onda que excita solamente un isótopo del material e ioniza los átomos preferentemente.Un segundo láser libera una flúor átomo, dejando pentafluoruro de uranio, que luego se precipita a partir del gas.Los esquemas alternativos de MLIS Actualmente se están desarrollando (usando un láser primero en la región del infrarrojo cercano o visible) donde un enriquecimiento de más del 95% puede obtenerse en una sola etapa, pero los métodos (todavía) no alcanzó viabilidad industrial.Este método se llama OP-IRMPD (Entonada pre-excitación - IR múltiple disociación de fotones).Aunque los isótopos de un solo elemento normalmente se describen como si tuvieran las mismas propiedades químicas, esto no es estrictamente cierto.Las técnicas que utilizan este son más eficaces para los átomos ligeros como el hidrógeno.Una vez fuera del objetivo, el vapor de átomos radiactivos viaja a una cavidad ionizadora.Esta cavidad ionizadora es un tubo delgado hecho de un metal hecho para el trabajo bajo teniendo en cuenta las colisiones con las paredes para liberar un electrón de un átomo libre.Una vez ionizado, las especies radiactivas son aceleradas en un campo electrostático y se inyectan en un separador electromagnético.Esta curvatura de radio diferente permite la purificación isobárica a tener lugar.Una vez purificados isobáricamente, el haz de iones se envía entonces a los experimentos individuales.En el CERN, este dispositivo se llama Resonance Ionization Laser Ion Source (RILIS).Este método de producción y la extracción se lleva a cabo en un plazo de tiempo más corto en comparación con la técnica ISOL estándar y los isótopos con una vida media corta (sub milisegundos) puede ser estudiado mediante un IGISOL.Cuanto mayor es la energía de interacción, generalmente más exóticos del núcleo producido.Entonces es necesario ser capaz de frenar estos núcleos hacia abajo una vez que han sido producidos.Los pioneros en la instalación japonesa RIKEN fueron los primeros en utilizar un receptor gigante de gas y los nuevos campos eléctricos para hacer esto, lo que se está convirtiendo en la técnica estándar.
Una cascada de gas centrifugando en una planta de uranio enriquecido en U.S.A.
Esquema de la separación de isótopos de uranio en un calutrón