Separació isotòpica

La separació isótopica és el procés de concentració d'isòtops específics d'un element químic per mig de l'eliminació d'atres isòtops, per eixemple, la separació del urani natural en urani enriquit i urani empobrit. Est és un procés crucial en la fabricació de combustible d'urani per a les centrals nuclears i també és necessari per a la creació d'armes nuclears basades en urani. Les armes de plutoni es creen a partir del plutoni produït en reactors nuclears, que deuen ser operats d'una determinada forma en la finalitat de que la mescla isotòpica o classificació siga l'adequada. Encara que en general els elements químics es poden purificar per mig de processos químics, els isòtops del mateix element tenen propietats químiques casi idèntiques, lo que fa impossible este tipo de separació en la pràctica, a excepció de la separació del deuteri.

Tècniques de separació

Hi ha tres tipos de tècniques de separació isótopica:

• Les basades directament en la massa de l'isòtop.
• Les basades en les chicotetes diferències en el tipo de reacció química produïda per diferents masses isotòpiques.
• Les basades en propietats que no estiguen directament relacionades en la massa atòmica, tals com a resonàncies nuclears.

El tercer tipo de separació és encara experimental, totes les tècniques de separació pràctica depenen d'alguna manera de la massa atòmica. Per tant, és generalment més fàcil separar isòtops en una diferència major de massa relativa. Per eixemple, el deuteri té el doble de massa que el hidrogen (llauger) corrent i per això és més fàcil de purificar que l'urani-235 separant-ho del més comú urani-238. Per un atre costat, separar el fisionable plutoni-239 del plutoni-240, si be és desijable, ya que facilitaria la producció de les bombes de fissió de plutoni, es considera que no és pràctica.^{cita requerida}

Vore també: Urani enriquit

Cascades d'enriquiment

La separació isótopica a gran escala sempre es fa en vàries etapes que produïxen concentracions successivament més altes de l'isòtop desijat. Cada etapa enriquix el producte de l'etapa anterior abans de ser enviat a la següent etapa. De manera similar, la fracció empobrida es torna a l'etapa anterior per al seu posterior processament. Açò crea un sistema d'enriquiment que en ingenieria química es denomina procés en cascada.

Hi ha dos factors importants que afecten al rendiment d'un procés en cascada: el factor de separació, que és un número major que 1, i el número d'etapes requerides per a obtindre l'enriquiment desijat.