DE2312194A1

DE2312194A1 - Verfahren zur isotopentrennung

Info

Publication number: DE2312194A1
Application number: DE2312194A
Authority: DE
Inventors: Isaiah Nebenzahl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-19
Filing date: 1973-03-12
Publication date: 1973-10-04
Also published as: CH558672A4; GB1427973A; FR2182874A1; IL39023A; FR2182874B1; CH558672A; CA991119A; IL39023A0; US4302676A

Description

III/E FRANKFURT(MAIH), 9.3-73

Isaiah Nebenzahl, 1oa, Naehshon Street, Haifa, Israel Menahm Levin, 75» Herzel Street, Ramat-Gan, Israel

Verfahren zur Isotopentrennung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von bestimmten Isotopen aus einem Isotopengemisch. Erfindungsgemäss wird zur Isotopentrennung eine selektive Anregung und Ionisierung angewendet.

Es sind verschiedene Verfahren zur Isotopentrennung bekannt, und einige von diesen werden auch kommerziell ausgeübt. Die bekanntesten Verfahren beruhen auf Diffusion und werden hauptsächlich für die Trennung von Uranisotopen angewendet. Die Anlage für die Durchführung eines solchen Verfahrens ist jedoch sehr kostspielig, und es existieren nur wenige Anlagen. Ein weiteres Verfahren beruht auf der Verwendung von Zentrifugen. Auf diesem Wege scheint eine industrielle Ausübung möglich, jedoch ist die Anlage mechanisch äusserst kompliziert. Es ist auch bekannt, einen Gasstrom von gasförmigem Uranhexafluorid mittels Spezialdüsen zu trennen, wobei die schwereren von den leichteren Isotopen getrennt werden.

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Die wachsende Bedeutung der nuklearen Industrie verlangtnach einer leichten Zugänglichkeit von getrennten oder angereicherten Isotopen, insbesondere von Uran und auch von Wasserstoff· Auch auf dem Gebiet der wissenschaftlichen und biologischen Forschungen werden die verschiedensten Isotopen benötigt, z.B. von Wasserstoff, Kohlenstoff, Eisen und anderen Elementen. Es besteht daher das Bedürfnis für ein einfaches und leicht durchführbares Verfahren zur Isotopentrennung, das sowohl für die Gewinnung kleiner als auch grosser Mengen von getrennten Isotopen anwendbar ist.

Während und nach dem 2. Weltkrieg wurde versucht, fotochemische Verfahren zur Isotopentrennung zu entwickeln. Aus Mangel an geeigneten Quellen gelang dies nicht.

Neuerdings wurde eine Isotopentrennung unter Anwendung von abstimmbarem Laserlicht in Betracht gezogen, insbesondere nachdem durch die Entwicklung von Farbstofflasern abstimmbares Laserlicht zugänglich gemacht wurde.- Trotzdem wurde noch kein Verfahren zur Produktionsreife gebracht, denn die Ausbeuten waren sehr gering, so dass eine wirtschaftliche und konkurrenzfähige Durchführung nicht möglich war.

Es ist Aufgabe der Erfindung, mittels selektiver Anregung und Ionisierung die Isotopentrennung durchzuführen unter Ueberwin- . dung der diesem Prinzip bisher anhaftenden Nachteile, wobei auch ein hoher Grad von Reinheit der gewünschten Isotopen, eine wesentlich gesteigerte Ausbeute und geringere Produktionskosten erreicht werden.

Das Trennverfahren der Erfindung ist anwendbar für Elemente, die zwei oder mehr Isotopen aufweisen. Nachfolgend wird die Erfindung am Beispiel der Trennung von U-235 und U-238 erläutert. Selbstverständlich können gegebenenfalls unter entsprechender Anpassung des Verfahrens auch andere Isotopen voneinander getrennt werden.

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Das Verfahren "umfasst 5 Stufen:

a) Atomisierung

In dieser Stufe wird das Ausgangsmaterial in die Gasform übergeführt, um getrennte Atome zu bekommen. Dies lässt sich leicht durch Erhitzen auf höhere Temperaturen, durch Elektronenbeschuss der Moleküle oder mittels anderer bekannter Methoden durchführen. Selbstverständlich ist diese Stufe nur erforderlich bei. Elementen, die in der Natur nicht als Einzelatome vorkommen, wie z.B. die Edelgase, bei denen diese Verfahrensstufe entfällt.

b) Bestrahlung

Da die verschiedenen Isotopen etwas unterschiedliche Spektrallinien aufweisen, kann man durch Bestrahlung der gasförmigen Atome mittels Strahlen von ausgewählter Wellenlänge und enger Bandbreite die selektive Anregung einer Isotopenart erreichen. Eine solche Bestrahlung wirkt wechselseitig in Art einer Resonanz mit dem gewünschten Isotop und nur mit diesem. Hierdurch werden die Atome dieses Isotops in einen angeregten Zustand versetzt, während das andere bzw. die anderen Isotopen nicht angeregt werden.

c) Weitere Bestrahlung

Eine oder mehrere weitere Bestrahlungsstufen werden angewendet zur weiteren Anregung der bereits angeregten Atome und um diese auf ein Niveau nahe dem Ionisierungskontinuum zu heben, zumindest so nahe, dass die angeregten Atome durch Bestrahlung mit einem zweckmässigen Infrarotlaser, z.B. mit einem COg-laser, ionisiert werden können.

d) Ionisierung

Die angeregten Atome werden dann bestrahlt mit einem Licht von geeigneter Wellenlänge und Frequenz, das ausreichend energiereich ist, um die angeregten Atome zu ionisieren, das aber die nichtangeregten Atome der anderen Isotopenarten nicht oder nur in zu vernachlässigendem Masse anregt.

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e) Auffangen des Isotops .

Die ionisierten Atome werden gesammelt. Dies kann geschehen durch Anlegen eines entsprechenden elektrischen Feldes, das nur auf die ionisierten und nicht auf die nichtionisierten Atome wirkt.

Erfindungsgemäss wird die gewünschte Isotopenart selektiv nahe an das Ionisierungsniveau gebracht, indem man vor der Ionisierung eine oder mehrere Zwischenstufen zur Energi earth ebung anwendet.

Die Anregung bzw. die weitere Anregungen werden durch iaserlicht eines abstimmbaren Lasers herbeigeführt. Geeignet ist z.B. ein Farbstofflaser von angemessener Leistung und gut definierter und enger Bandbreite der «mitierten Strahlung. Die Anregung oder Anregungen wird bzw-, werden auf solche Weise bewirkt, dass ein Uebergang des Atoms auf ein höheres Niveau erfolgt und die angeregten Atome in einen Bereich nahe dem Ionisierungskontinuum gebracht werden. Dies ist bei solchen Atomen möglich, bei denen bekannt ist, dass solche Niveaus existieren (Diese sind "bekannt als Rydberg-Niveaus). Das Endniveau, zu dem die Atome vor der Ionisierung angehoben werden, wird so gewählt, dass es innerhalb eines Energieintervalls dE von dem Ionisierungskontinuum des Atoms liegt, so dass dE die Energie ist, die durch ein Photon eines Hochleistungslasers, wie eines CO^-Lasers, übertragen wird.

Unter den Vorteilen des Verfahrens sind besonders folgende hervorzuheben:

a) Die Photoionisierung wird mittels eines Hochleistungslasers bewirkt, der die angemessene Zahl von Photonen liefert und zur Ionisierung der vorrerregten Atome angepasst ist.

b) Die Querschnitte für die Photoionisierung sind im allgemeinen sehr klein, nämlich in der Grössenordnung von 1o~ cm . Andererseits können die Querschnitte für die Eydberg-Uiveau-Photoionisier-ung hohe Werte bis zu 5 . 1o ~ cm¹ erreichen.

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Nach der Ionisierung werden die ionisierten Atome des gewünschten Isotops aufgefangen. Auch hierbei bringt die Erfindung eine Verbesserung. Bisher wurde empfohlen, eine Kombination von magnetischen und elektrischen Feldern anzuwenden. Magnetische leider sind jedoch nicht geeignet, da sie zu dem bekannten Zeeman-Effekt und einer Aufspaltung der Spektrallinien führen. Inhomogenitäten des magnetischen Feldes bewirken eine Verbreiterung der Linien, und dies führt zu einer Ueber lagerung bzw. Ueberschneidung der Linien der verschiedenen Isotopen. Solche Ueberschneidungen stehen im Gegensatz zu den Grundprinzipien einer selektiven Anregung.*

Auch die Anwendung eines pulsierenden magnetischen Feldes ist nicht möglich, denn Induktionswirkungen und die magnetische Diffusionszeit machen es unanwendbar.

Gemäss der Erfindung werden die ionisierten Atome mittels eines elektrischen Feldes selektiv weggeführt. Das elektrische Feld ist so eingestellt, dass es die Summe der Elektronenbewegungsschwelle und der Ladungsaustauschschwelle überwindet.

Wenn eine Spannung V zwischen zwei Metallplatten an den zwei Seiten einer Gasschicht der Dicke L angelegt ist und das ionisierte Gas η Ionen und η Elektronen pro Volumeneinheit enthält, werden alle Elektronen auf der positiv geladenen Platte gesammelt, selbst wenn die Ionen zu schwer sind, um durch das elektrische Feld bewegt zu werden. In der Praxis werden die Elektronen schnell gesammelt im Vergleich zu der Sammelzeit der Ionen, wenn V/L 4 ne für die Elektronenbewegungsschwelle be stimmend ist. Wird diese Bedingung nicht gesetzt, werden die Elektronen nur zum Teil gesammelt, das elektrische Feld wird bei einem Teil des Gases abgeschirmt, und die weitere Sammlung erfolgt mit der Geschwindigkeit der Ionenbewegung. Dieser Verlust im elektrischen Feld ist nachteilig, da ein Teil der Ionen nicht unmittelbar beschleunigt wird und durch Ladungsaustausch verloren geht.

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Wenn ein elektrisches Feld an Platten angelegt wird, die eine Schicht ionisierten Gases von η Ionen und N Neutralatomen begrenzen, so bewegen sich die Ionen durch das Gas, und es kann auf diesem Wege ein Austausch der Ionisierung zwischen den Ionen und den Neutral atomen stattfinden. Hierdurch können die Atome von nichtgewünschten Isotopen ionisiert werden, und man erhält eLn unreines Produkt. Wenn das Beschleunigungspotential angemessen hoch ist, erreichen die Ionen eine ausreichend hohe Geschwindigkeit, und der Querschnitt des Ladungsaustausch.es wird klein. Die Ladungsaustauschschwelle kann für eine gegebene Spannung berechnet werden. Nach Nebenzahl "J.Chem.Phys." 54-(1971) 5254-, erhält man eine gute Annäherung mit der Gleichung

(2t0.2 In E) . 1o~¹⁴ cm²

ex

in der E die Ionenenergie in KeV bedeutet. Die Wahrscheinlichkeit des Ladungsaustauschs vor der Sammlung ist gegeben durch die Gleichung

ρ « 2.1o~¹⁴ cm² N . 1 (1.15-0.1 In V).

V muss sich im KeV-Bereich befinden, so dass ρ klein und Nl so gross wie möglich wird.

Wenn das elektrische Feld zwischen den das ionisierte Gas begrenzenden Platten eine diese beiden Schwellen übersteigende Spannung hat, erreicht man eine wirksame Abtrennung der ionisierten Isotopen, ohne dass man ein magnetisches Feld benötigt.

Da weder N noch 1 so gross gemacht werden können, wie es wünschenswert wäre, ohne dass ρ anwächst, und da ρ die Reinheit des Produkts in dem Ausdruck -y— definiert und weiter die Ausbeute proportional zu N . 1 ist, kann die Aiäaeute nicht über eine gewisse Grenze hinaus gesteigert werden, selbst wenn der Ofen und der Laser für einen hohen Atomfluss eingerichtet sind. Man kann diese Schwierigkeiten zu einem gewiss.en Ausmass überwinden und eine bessere Ausbeute erzielen, indem man eine Mehrzahl von Sammelplatten mit alternierender elektrischer Ladung vorsieht. Auf diese Weise wird die Weglänge jedes Ions verkürzt und die

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Ausbeuteleistung der Anlage im "Verhältnis zur Zahl der den Ofen verlassenden Strahlen erhöht. Hierdurch ist es möglich, die volle Kapazität des Ofens und des Lasersystems zu nutzen, ohne dass die Wahrscheinlichkeit des Ladungsaustauschs erhöht und die Reinheit des Produktes beeinträchtigt wird.

Zur Trennung von Uran in seine Isotopen 235 und 238, d.h. zur Abtrennung des leichteren Isotops 235? das in geringer Menge von etwa o,72 % enthalten ist, wird das TJranmetall zuerst in einem Ofen so hoch erhitzt, dass es einen angemessenen Dampfdruck erreicht. Die entsprechende Temperatur liegt bei etwa 215o°G. Bei dieser Temperatur ist etwa die Hälfte der Atome in einem leicht angeregten Zustand (62o cm"" ). Die aus dem Ofen kommenden Atome werden mit einem Laser bestrahlt, um ihr Energieniveau auf eine vorbestimmte Höhe anzuheben. Mit einem anderen Laser wird bestrahlt, um die Atome, die sich auf dem Niveau 62o cm" befinden, auf das gleiche Niveau zu heben. Gleichzeitig oder mit sehr kurzem Intervall werden die auf das Zwischenniveau A gehobenen Atome mit einem anderen Laser bestrahlt, um ihre Energie auf das Niveau B zu heben, das sich etwas unter dem Ionisierungskontinuum befindet. Die Differenz zu diesem Niveau ist so, dass eine Bestrahlung mit einem Infrarotlaser die Ionisierung der auf das Niveau B angeregten Atome herbeiführt.

Erfindungsgemäss werden einzelne Laser (abstimmbare !"arbstofflaser) von entsprechender Energie verwendet, um das Energieniveau der Atome direkt auf das Niveau B anzuheben und bei diesem Niveau direkt mittels Infrarotlaser zu bestrahlen und zu ionisieren. Die direkte Anregung bis zum Niveau B kann mit der zweiten Periode (harmonic) eines abstimmbaren Ifarbstofflasers erfolgen.

Erfindungsgemäss werden also Atome des gewünschten Isotops in einer oder in mehreren Stufen selektiv angeregt, so dass sie auf ein Energieniveau in der Distanz dE unter dem Ionisierungskontinuum gebracht werden. Diese Distanz vom Ionisierungskonti-

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nimm ist derart, dass die angeregten Ionen mit einem COo-Laser oder einem '^ähnlichen Laser selektiv ionisiert werden können.

Zur weiteren -Erläuterung der Erfindung wird eine Ausführungsform als nicht begrenzendes Beispiel beschrieben.

In einem Vakuumofen von 1oo cm Länge und 4- cm Breite wurde Uranmetall so hoch erhitzt, dass die Oberflächentemperatur in dar Mitte des geschmolzenen Metalls etwa 2i5o°C betrug. Zur Erhitzung wurde ein elektrischer Strom durch das Metall geleitet. Die Verdampfungsgeschwindigkeit bei dieser Temperatur betrug etwa 2o kg Metall / 24 Stunden Arbeitszeit.

In einer Höhe von etwa 1o cm über der Metalloberfläche wurde ein Kollimator von etwa 1 cm Weite in einer Länge von 1oo cm angeordnet. Ein zweiter gleichartiger Kollimator wurde 2o cm über dem Metall angeordnet. Die Kollimatoren wurden auf etwa 125o°C gehalten. Diese Temperatur liegt oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls, so dass das Metall nicht an den Kollimatoren haften bleibt und zurückfliesst. Da ein geringer Teil der herauskommenden Atome durch die hohe Temperatur ionisiert ist, wurden die Kollimatoren auf einer Spannung von 1o Volt gehalten, um diese Ionen zu eliminieren. Eine Menge von etwa 1,1 bis 1,2 kg natürliches Uran ging in Form von Atomen durch die Kollimatoren.

Das System, bestehend aus Ofen, Kollimatoren und Kollektoren für das gewünschte Isotop und einer Trommel zur Sammlung von Uran 238, wurde auf einem Argondruck von 1o~ mm Hg gehalten. Das Argon war von reaktiven Gasen gereinigt und wurde in der Nähe der Fenster eingeleitet, die im Abstand von etwa 6o cm vom Ofen angeordnet waren. Zwischen dem Ofen und den Fenstern befanden sich eine Eeihe von Leitblechen mit Oeffnungen für die Lichtstrahlen. Durch diese Anordnung sollte eine Ablagerung von Uran auf den Fenstern so weit wie möglich verhindert werden. Die Fenster waren 15 cm hoch und 1,5 cm breit und hatten eine Beschichtung, die bei4ooo Angström und 1o,6 μ nicht reflek-

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tierten· Sie "befanden sich an äsn Enden eines Kanals mit einem Querschnitt von 2o χ 2o cm und einer Länge von 5o cm. Im Kanal befanden sich 5 Leitbleche. Die Fenster bestanden aus Natriumchlorid.

Die aus dem oberen Kollimator kommenden Uranatome wurden von 3 Lasern beleuchtet. Jeder hatte einen Strahl von 1 cm Breite und o,5 ei Höhe und einer horizontalen Verbreiterung

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von 2 χ 1o und in vertikaler Richtung von 5 x 1o Radian. Mittels zwei Spiegeln wurde der Strahl zwanzigmal durch die Atome geleitet. Die Spieg^L hatten eine dielektrische Beschichtung mit 99 % Reflexion bei 1o,6 μ und bei 4ooo Angstrom. Der Strahl wurde in einem Winkel auf den ersten Spiegel aufgestrahlt und ging dann zwischen den Spiegeln hin und her.

Der erste Laser war ein abstimmbarer Farbstofflaser mit einer

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Strahlung in der Nähe von 24 ooo cm · Veiter waren die Bandbreite etwa o,o2 cm , die Spitzenleistung 1o kW, die Impulsbreite 7 nsec und die Impulsfrequenz 1o ooo/sec.

Der zweite Laser war ein ähnlicher Laser wie der erste. Er war

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jedoch abstimmbar auf etwa 25 ooo cm . Durch diesen zweiten Laser wurden die vom ersten Laser angeregten Atome auf ein Energieniveau etwas unterhalb des Ionisierungsniveaus und vorzugsweise etwa 9oo cm"" unterhalb des Ionisierungsniveaus angehoben.

Der dritte Laser war ein GC^-Laser mit einer Wellenlänge von 1o,6 und bewirkte die Ionisierung der U-235-Atome, und zwar nur dieser. Seine Leistung betrug 5o kW, die Impulsbreite 1o«nsec und die Impulsfrequenz 1o ooo / eec.

Die ionisierten U-235-Atome wurden mittels eines elektrischen Potentials von "Io kW gesammelt. Zur Sammlung dienten parallele Platten, die sich oberhalb und parallel zum oberen Kollimator über die ganze Länge des Ofens erstreckten. Die Platten waren 11o cm lang und 12 cm hoch. Sie waren 5 cm über dem oberen

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Kollimator angeordnet und hatten einen Abstand von 4 cm voneinander· Zur Vermeidung einer durch den Stark-Effekt auftretenden Erweiterung der Bandbreite wurde den Sammelplatten erst 15o nsec nach den Laserimpulsen das Potential gegeben und nur während 1o μββο. Diese Zeitdauer ist angemessen für die Sammlung aller Ionen.

Das gesammelte Uran-235 wurde in Mineralsäure gelöst und aus dieser gewonnen. Während 24 Stunden wurden 7 g Uran-235 i& einem Reinheitsgrad von etwa 60 % abgetrennt.

Durch folgende Ausgestaltung des Verfahrens kann man die Leistung um nahezu den Faktor 2 steigern. Durch die hohe Temperatur sind etwa 45 % der Atome auf dem Basisniveau und etwa 45 % auf dem Niveau 62o cm . Es ist daher vorteilhaft, zwei verschiedene abstimmbare Farbstofflaser zu verwenden, die mit einer Differenz von 62o cm arbeiten. Hierdurch werden alle Atome, d.h. sowohl die mit Basisniveau als auch die mit Niveau 62o cm"" zunächst auf das Zwischenniveau A gebracht und dann wie oben beschrieben auf das Niveau B angehoben.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die Uranatome mit einem oder zwei abstimmbaren Färb stoff lasern (zwe^b Harmonische eines Farbstofflasers) beleuchtet, so dass die Atome direkt vom Basisniveau und vom Niveau 62o cm~ auf ein Niveau etwas unterhalb des Ionisierungskontinuums gehoben werden. Mittels eines anderen Lasers, z.B. eines GC^-Lasers, erfolgte dann die selektive Ionisierung der angeregten ¥-235-Atome. Auch bei dieser Arbeitsweise muss die Bandbreite des Lasers eng genug sein, damit nur die U-235-^ome und nddat die U-238-Atome angeregt werden.

Die für das Verfahren erforderliche Vorrichtung ist vergleichsweise einfach gestaltet, und der Energiebedarf ist nicht hoch. Im Vergleich zu bekannten Anlagen zur Isotopentrennung erfordert das Verfahren verhältnismässig geringe Investitions- und Betriebskosten. Im wesentlichen reines Uran - 235 kann man in

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einem oder in zwei Arbeitsgängen herstellen.

Das Uran-238 kann gesammelt und entfernt werden, oder es kann vollständig oder teilweise in den Heizofen zurückgeführt werden.

Uaeh einer Abwandlung des Verfahrens werden die Atome in zwei oder mehr Stufen bis zu einem Autoionisierungsniveau angeregt. Hierzu verwendet man einen abgestimmten Farbstofflaser. Nach einer sehr kurzen Zeitperiode in der Grössenordnung von Nanosekunden emittiert jedes der angeregten Atome ein Elektron und wird zum Ion, das aufgefangen wird.

Der Vorteil dieser Arbeitsweise besteht darin, dass der Querschnitt für die Jutoionisierung viel höher ist als bei konventioneller Ehotoionisierung. Man kann daher für die letzte Stufe der Ionisierung einen beträchtlich schwächeren Laser verwenden.

—Ί4- 2 Die Querschnitte sind in der Grössenordnung von 1o cm anstelle von etwa 1o~" bis 1o~" cm .

In den Zeichnungen ist ein Vakuumofen für die Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt,
lig. 1 ist eine perspektivische Ansicht und 2 ist ein Axialschnitt.

Im Gehäuse i des Ofens ist ein Schmelztiegel 2 angeordnet, der mit flüssigem Uran U gefüllt ist. Der Schmelztiegel 2 besteht aus Graphit, Äluminiumoxyd oder Magnesiumoxyd und ist mit QJhoriumoxyd beschichtet. Oberhalb des Schmelztiegels befinden sich die im Ausführungsbeispiel erwähnten Kollimatorplatten 3· In vertikalen Ebenen sind über den Kollimatorplatten 3 eine geerdete Metallplatte 4 und eine ebenfalls aus Metall bestehende Sammlerplatte 5 angeordnet. Ueber dieser Anordnung befindet sich eine Sammlerplatte 6 für Uran-238. Seitlich vom Schmelztiegel befindet sich eine Elektronenquelle 8. Der Ablenkungsmagnet ist nicht dargestellt. Die Arbeitsweise des Ofens ist in dem Ausführungsbeispiel beschrieben.

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Wie aus Pig.2 ersichtlich, ist die Elektronenquelle 8 mit Leitungen 8' an eine Kraftquelle angeschlossen. An beiden Enden des Gehäuses i sind rohrförmige Verlängerungsstücke 1o und 11 vorgesehen. Jedes Verlängerungsstück hat Zuleitungen 12 und Abzugsleitungen I3? die mit einer Vakuumpumpe verbunden sind, um die Zirkulation eines Inertgases, wie Argon, und das erforderliche Vakuum aufrecht zu erhalten. An den Stirnenden der Verlängerungsstücke 1o und 11 befinden sich Fenster 14. Vor dem Fenster 14 des Verlängerungsstücks 11 ist in einem bestimmten Winkel ein Prisma I5 angeordnet, so dass die Strahlen 16, 17 und 18, die von den verschiedenen Lasern kommen und verschiedene Wellenlängen haben, längs der optischen Achse 19 in den Ofen eingestrahlt werden können. Die Strahlen 16, I7 und werden am Spiegel 2o reflektiert und gehen im Kaum zwischen den Platten 4, 5 und 6 hin und her* - .

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Trennung eines Isotops aus einem Isotopengemisch, dadurch gekennzeichnet, dass das gewünschte Isotop mittels Laser-Bestrahlung selektiv angeregt wird zu einem Energieniveau in der Distanz dE unterhalb des Ionisierungskontinuums, wobei dieses Niveau bzw. die Distanz dE so nahe am Ionisierungskontinuum gewählt wird, dass die angeregten Atome in diesem Niveau mittels Infrarot-Laser ionisiert werden können, worauf die Atome des gewünschten Isotops selektiv ionisiert und durch Ablagerung auf einer Unterlage aufgefangen werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Anregung bis zum Niveau dE unterhalb des Ionisierungskontinuums in zwei Stufen unter Anwendung von abgestimmten Farbstoff-Lasern durchführt.

3) Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dass man die Anregung bis zum Niveau dE unterhalb des Ionisierungsniveaus in einer Stufe unter Anwendung der zweiten Harmonischen eines abstimmbaren Farbstoff-Lasers durchführt.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der atomare Zustand des zu behandelnden Elements durch Erhitzen hergestellt wird«

5)Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erhitzung entstehende Ionen vor der zur Anregung der Atome erfolgenden Laser^Bestrahlung entfernt werden.

6) Verfahren nach Anspruch 4 oder 5j dadurch gekennzeichnet,dass man eine solche Kombination verschiedener Laser anwendet, dass sowohl die auf dem Basisniveau befindlichen als auch die infolge der Erhitzung auf höherem Energieniveau befindlichen Atome auf das gewünschte Anregungsniveau angehoben werden.

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7) Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Atome vom Basisniveau und von einem Niveau von etwa 62o cm auf das vorbestimmte Niveau unterhalb des Ionisierungskontimiums gebracht und dann mittels CC^-Laser ionisiert werden.

8) Abwandlung des Verfahrens air Trennung eines Isotops aus einem Isotopengemisch, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine selektive .Anregung in zwei oder mehr Stufen des gewünschte Isotop auf ein Energieniveau oberhalb des Ionisierungsniveaus gebracht wird und durch Zerfall durch Autoionisierung die Ionnen des gewünschten Isotops gebildet werden.

9) Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial Uran einsetzt und das Isotop TIran-235 abtrennt.

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