Claims (1)
Patentanspruch:Claim:
Verfahren zum Trennen von Uranisotopen, das nach dem Prinzip der selektiven Anregung dampfförmiger
Verbindungen, insbesondere mit Laserstrahlung, arbeitet und bei dem die angeregten
Moleküle von den nichtangeregten mit chemischen oder physikalischen Methoden getrennt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß als dampfförmige Verbindung Uranaluminiumisopropylat der
Formel U[Al (ISO-OC3HyKk eingesetzt wird.A method for separating uranium isotopes, which works on the principle of selective excitation of vaporous compounds, in particular with laser radiation, and in which the excited molecules are separated from the unexcited ones using chemical or physical methods, characterized in that uranium aluminum isopropoxide of the formula U [ Al (ISO-OC 3 HyKk is used.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Isotopentrennverfahren für Uran, das nach dem Prinzip der selektiven
Anregung dampfförmiger Verbindungen, insbesondere mit Laserstrahlung, arbeitet Es ist bekannt, daß
Moleküle, die aus mindestens zwei verschiedenen Elementen aufgebaut sind, im Infrarotbereich liegende
elektromagnetische Strahlung absorbieren. Die Infrarotabsorptionsspektren
spiegeln dabei die Feinheit im Bau der Moleküle wider und haben ihre Ursache in den
Energieübergängen der Rotationsschwingungszustände. IDa die Schwingungsenergie eines Moleküls wesentlich
von der Masse der beteiligten Atome abhängt, besitzen Moleküle, die eine Elementsorte mit verschiedenen
Isotopen enthalten, auch unterschiedliche Infrarot-Absorptionslinien.
Diese Feinstruktur der Rotationsschwingungsspektren kann zur Isotopentrennung
ausgenutzt werden, wenn die Emissionslinie eines Lasers mit der Rotationsschwingungslinie des betreffenden.
Moleküls der abzutrennenden oder anzureichernden. Atomsorte in Resonanz gebracht und damit
angeregt wird. Das auf diese Weise angeregte Molekül kann dann aus seinem höheren Energieniveau heraus
mit geeigneten Partnern zur chemischen Reaktion gebracht werden.The present invention relates to an isotope separation process for uranium, which is based on the principle of selective
Excitation of vaporous compounds, especially with laser radiation, works. It is known that
Molecules that are made up of at least two different elements, lying in the infrared range
absorb electromagnetic radiation. The infrared absorption spectra
reflect the delicacy in the structure of the molecules and have their cause in the
Energy transitions of the rotational oscillation states. IDa the vibrational energy of a molecule is essential
depends on the mass of the atoms involved, molecules that have one type of element with different
Contain isotopes, also different infrared absorption lines.
This fine structure of the rotational vibration spectra can lead to isotope separation
be exploited when the emission line of a laser with the rotational oscillation line of the relevant.
Molecule of the to be separated or enriched. Atomic species brought into resonance and with it
is stimulated. The molecule excited in this way can then move out of its higher energy level
be brought to a chemical reaction with suitable partners.
In diesem Zusammenhang sei auf die DE-OS 19 59 767 verwiesen, außerdem auf die Zeitschrift
»Naturwissenschaften« 61,1974, S. 257—259. Neben der chemischen Trennung angeregter Isotopenverbindungen
ist auch eine physikalische Trennung möglich, wie sie beispielsweise in der DE-PS 23 U 584 vorbeschrieben
istIn this context, reference is made to DE-OS 19 59 767, as well as the magazine
"Natural Sciences" 61, 1974, pp. 257-259. In addition to the chemical separation of excited isotope compounds
A physical separation is also possible, as described, for example, in DE-PS 23 U 584
is
Solche Trennverfahren versprechen aber nur dann einen technischen und wirtschaftlichen Nutzen, wenn
sich ein ausreichender Mengendurchsatz erzielen läßt Dieser hängt aber wiederum vom Dampfdruck derSuch separation processes only promise a technical and economic benefit if
a sufficient throughput can be achieved, but this in turn depends on the vapor pressure of the
ίο betreffenden Uranverbindung ab.ίο relevant uranium compound.
Eine Uranverbindung mit ausreichend hohem Dampfdruck ist UF6, das auch den bisherigen Trennverfahren
weitestgehend zugrunde gelegt wurde. Neben dem Mengendurchsatz ist für die Wirtschaftlichkeit der
Anreicherung auch noch eine ausreichende Isotopenverschiebung in den Anregungsfrequenzen der Laserstrahlung
notwendig. Da diese beim UFe relativ klein ist wurde versucht diese Schwierigkeit durch spezielle
Verfahrensführung zu umgehen.A uranium compound with a sufficiently high vapor pressure is UF 6 , which was also largely used as a basis for the previous separation processes. In addition to the throughput, a sufficient isotope shift in the excitation frequencies of the laser radiation is also necessary for the economy of the enrichment. Since this is relatively small with the UFe, an attempt was made to circumvent this difficulty by carrying out a special process.
Es stellte sich daher die Aufgabe, parallel zu diesen
Entwicklungen andere Uranverbindungen zu finden, die bei ausreichender Stabilität auch einen ausreichenden
Dampfdruck als Voraussetzung für jeden Trennvorgang aufweisen. Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß
darin, daß als dampfförmige Verbindung Uranaluminiumisopropylat der Formel U[AL(iso-OC3H7^]4
eingesetzt wird. Umfangreiche Untersuchungen haben gezeigt daß allein diese Verbindung von
allen anderen organischen Uranverbindungen für Zwecke der Isotopentrennung geeignet ist Diese
Verbindung hat bei 225° C einen Dampfdruck von etwa 150 Millibar, ihre Zersetzungstemperatur liegt über
2700C, so daß sie die für die Isotopentrennung
notwendige thermische Stabilität im Ausgangszustand besitztIn parallel to these developments, the task was therefore to find other uranium compounds which, with sufficient stability, also have sufficient vapor pressure as a prerequisite for every separation process. According to the invention, this object is achieved by using uranium aluminum isopropylate of the formula U [AL (iso-OC 3 H 7 ^] 4 as the vaporous compound. Extensive studies have shown that this compound alone is suitable for isotope separation from all other organic uranium compounds this compound has at 225 ° C has a vapor pressure of about 150 millibars, their decomposition temperature is above 270 0 C, so that it has the required thermal stability for the separation of isotopes in the initial state
Die erfindungsgemäße Maßnahme Uranaluminiumisopropylat einzusetzen ist geeignet die Entwicklungsarbeiten
auf dem vor allem für die Energiegewinnung bedeutungsvollen Gebiet der Isotopentrennung auf eine
breitere Basis zu stellen und damit den technischen Fortschritt zu fördern und zu beschleunigen.The measure according to the invention using uranium aluminum isopropylate is suitable for development work
in the field of isotope separation, which is particularly important for energy generation, to a
to provide a broader basis and thus to promote and accelerate technical progress.