DE2659590C2 - Verfahren zur Isotopentrennung aus gasförmigen Stoffgemischen - Google Patents

Description

henden Kondensationskomplexe von den nichtkondensierten, angeregten Molekülen getrennt werden.

Bei einem solchen Verfahren werden also die nichtangeregten Anteile des gasförmigen Isotopengemisches an das kondensierte Zusatzgas an- bzw. eingelagert, während die angeregten Anteile infolge der erreichten höheren Schwii.gungszustände nicht oder weniger häufig an- bzw. eingelagert werden. Es hat sich dabei als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Zusatzgas eine andere Kondensationstemperatur als das zu trennende Isotopengemisch und einen Adiabatenkoeffizienten >1,2 sowie große Anlagerungsaffinität bzw. Einlagerungsfähigkeit für die nichtangeregte Isotopenverbindung besitzt

Abgesehen von den Erfordernissen zur selektiven Anregung müssen durch die adiabatische Entspannung Temperatur und Druck so weit abgesenkt werden, daß entweder zumindest eine Komponente des Zusat/.gases übersättigt ist oder eine Anlagerung an mindestens c^;ne Komponente des Zusatzgases stattfindet Eistcres ist Voraussetzung für das Eintreten der Kondensation. Eine rasche Kondensation kann bekanntlich durch das Einbringen von beispielsweise durch elektromagnetische oder radioaktive Strahlung erzeugten Kondensationskeimen erreicht werden. Auch wirkt das Zumischen eines leicht kondensierbaren Gases, wie z. B. Joddampf, in diesem Sinne.

Der Einstrahlungsort, in dem die Anregung der abzutrennenden Moleküle stattfindet, soll dabei so nahe an und in der Kondensationszone liegen, daß die nichtangeregten der zu trennenden Moleküle zum großen Teil mit eingebettet werden, ehe die angeregten ihre Energie durch Stöße verloren haben und dann kein Unterschied in der Anlagerungswahrscheinlichkeit mehr besteht.

Dies bedeutet, daß es zweckmäßig ist, die Lebensdauer der angeregten Zustände im Verhältnis zur Kondensationszeit lang zu halten bzw. die Kondensationszeit kurz zu machen, damit eine starke Trennung in einer Stufe erreicht werden kann.

Eine möglichst lange Lebensdauer der angeregten Zustände wird dabei durch Auswahl geeigneter Zusatzgase erreicht. Dies sind solche, die entweder keine Schwingungszustände besitzen oder deren Anregungsfrequenzen sehr verschieden von der eingestrahlten Frequenz sind, da dadurch Energieverluste bei Stoßen klein bleiben. Die Kondensationszeit wird dadurch kurz gehalten, daß einerseits stark übersättigt und evtl. bekeimt wird und andererseits an der Stelle optimaler Trennung eine weitere Kondensation durch Temperaturerhöhung gestoppt wird. Letzteres kann z. B. durch einen oder mehrere Verdichtungsstöße geschehen, die so bemessen sind, daß infolge der dabei auftretenden Temperaturerhöhung die Kondensation zum Stillstand kommt. Außerdem kann die dabei und danach durchgeführte Druckrückgewinnung soweit getrieben werden, daß die Strömung in den Unterschallbereich überführt und im anschließenden Diffusor weiter erhöht wird.

Das Stoppen der Kondensation am Ort optimaler Trennung durch Temperaturerhöhung ist jedoch nicht in alien Fällen notwendig. Beispielsweise dann nicht, wenn die weitere Kondensation ohnehin nahezu zum Stillstand kommt, da der Gasanteil der kondensierenden Komponente des Zusdtzgascs so gewählt wurde, daß er genügend verarmt ist oder der Kondensatuntcil dem zum stationären Zustand gehörigen Anteil bei der betreffenden Entspannung genügend nahegekommen ist Sie ist auch dann an dierrf Stelle nicht sinnvoll, wenn nach dem Einbau der nichtangercgten Isotopenverbindung auf bzw. über diese Kerne schließlich auch die angeregten in einer äußeren Schicht an- bzw. eingelagert werden und diese äußere Schicht dann wieder durch Abdampfen vom Kern getrennt wird.
Dies bedeutet die eigentliche Isotopentrennung findet wenigstens zunächst durch An- bzw. Einlagerung der nichtangeregten Isotopenverbindungen am bzw. im kondensierten Teil des Zusatzgases statt, anschließend erfolgt dann die räumliche Trennung der angeregten und deshalb nicht angelagerten oder zunächst außen angelagerten und wieder verdampften gasförmigen Isotopenverbindung von den Kondensations- bzw. Anlagerungskomplexen. Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zum Beispiel die, daß bei den erwähnten Verdichtungsstößen zur Druckrückgewirmung, die infolge der Trägheitskraft auf verschiedene Weise erzeugbaren Entmischungserscheinungen im Stoffgemischstrahl genutzt, evtl. durch einen Abschäler :>'.römungspartien mit abgereichertem isotop von solchen nvi angereichertem Isotop getrennt und anschließend an verschiedenen Orten kondensiert oder in verschiedene Räume geleitet werden.

Weite -'S Trennungsmöglichkeiten wären die Absaugung der gasförmigen Teile beim Eintritt des Strahles in einen Raum niedrigeren Druckes und Ausfrieren derselben, auch wäre es möglich, von dem bekannten Prinzip der Wirbelentstaubung Gebrauch zu machen, da es sich um ein Gemisch aus Gas und kondensierten schwereren Teilchen handelt.

Zur weiteren Erläuterung dieser Erfindung sei auf einige in den F i g. 1 bis 6 schematisch dargestellte Einrichtungen zur Isotopentrennung nach diesem Verfahren hingewiesen. Einander funktionsmäßig entsprechende Teile sind dabei stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

Die F i g. 1 zeigt schematisch das eigentliche Treungefäß 1 in einem vertikalen Querschnitt. Auf der linken Seite dieses Gefäßes tritt durch die Entspannungsdüse 2 das Gasgemisch, bestehend aus Isotopengemisch Λ_> sowie das Zusatzgas Z ein. Beide können vor ihrem Eintritt in die Düse 2 in einen nichtdargestellten Mischraum miteinander vermengt werden und haSen dort den Druck Po- zur Erreichung eines parallelen Strahles soll sich der Düsenaustrittsdruck p_c des Stoffgemischstrahles 21 nicht stark vom Druck p\ im Inneren des Raumes 1 unterscheiden.

Die Düse 2 ist als Schlitzdüse gebaut und hat beispielsweise eine Breits von 0,5 m. Dementsprechend hat auch der Stoffgemischstrahl 21 eine bandförmige Ge

so stalt und wird von seiner schmalen Seite her quer von der am Agenden Laserstrahlung 3 durchsetzt Das Lasergerät ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, der Laserstrahl kann dabei, wie angedeutet, aus mehreren nahezu parallelen Strahlen bestehen, die je nach Lebensdauer und Abreicherungsoptimierung dicht oder mit Lücken neben^inanderliegen. Im Falle mittlerer oder schwacher Absorption können sie durch Mehrfachspiegelung eines Strahles erzeugt werden. Es ist auch möglich, einen Laserstrahl mit entsprechend langgestrecktem Querschnitt zu verwenden. Außerdem kann der Strahlungsweg durch den Stoffgemischstrahl 21 in bekannter We^:.^;e bei mittlerer oder schwacner Absorption als optische Resonatorstrecke ausgebildet sein, wodurch ein besserer Anregungswirkungsgrad bei gegebener Laserleistung erreichbar ist Bereits während dieser Durchstrahlung bzw. direkt hintereinander erfolgt die Kondensation des Zusatzgases Zsowie die An- und Einlagerung der nichtangeregten lsotopenverbin-

dung /|.

Der Strahl 21 tritt anschließend in einen wiederum schlitzförmig gestalteten Aufnahmekanal 4 ein, an dessen engster Stelle durch Einstellung des Druckes pi ein Verdichtungsstoß 4t erzeugt wird, dieser bewirkt eine Geschwindigkeitsherabsetzung und Temperaturerhöhung und somit zunächst eine Beendigung der Kondensation, so daß auch jene Teilchen, die in der Zwischenzeit ihren Anregungszustand durch Stöße verloren haben, nicht mehr an Kondensationskerne angelagert werden. Diese angeregten Teilchen gehören der Isotopenverbindung h an. Darüber hinaus ergibt sich durch die Erweiterung des Strömungskanals nach dem Verdichtungsstoß eine Aufweitung des Strahles, wobei vorwiegend die leichteren Anteile desselben, darunter die gasförmige Isotopenverbindung Ij nach außen abgelenkt wird. Der schwerere Anteil aus den Kondensationskomplexen strömt dagegen der Trägheit folgend im wesentlichen gerade aus und tritt in den Sammelraum 14 ein, der gegenüber dem Verdichtungsstoß 41 mit einer schlitzförmigen öffnung 51 versehen ist. Damit sammeln sich durch diese Einrichtungen im Raum 15 der angeregte Teil /3 des ursprünglichen Isotopengemisches und kann über die Leitung 12 abgesaugt werden, selbstveständlich auch noch mit einem Anteil des Zusatzgases Z. Der kondensierte Teil des Zusatzgases mit den angelagerten Isotopenverbindungen /1 sammelt sich im Raum 14 und kann durch die Leitung 13 abgeführt werden. Durch Einstellung des Druckes p\ relativ zum Druck pi kann der in den Raum 14 ein- bzw. ausströmende Gasanteil verändert und auf ein für die Trennung optimales Maß eingestellt werden.

Anstatt eines Parallelstrahles kann durch Verminderung des Druckes p\ in an sich bekannter Weise erreicht werden, daß sich der Strahl nach der Düse 2 zunächst erweitert und dann zum trichterförmigen Schütz der Wandung 4 hin wieder verengt. Dadurch kann ein Teil der Entspannung hinter die Düse verlegt werden.

Das zu trennende Isotopengemisch besteht beispielsweise aus 235 UF₆ und 238 UFe mit Xenon als Zusatzgas. Das Mischungsverhältnis beträgt etwa I : 50, die Eintrittstemperatur in die Düse 2 320 K, die Temperatur nach der Entspannung etwa 30 K. Die Düse hat an ihrer engsten Stelle einen Spalt von 0,! mm. Damit ergibt sich bei einem Eingangsdruck von 5 bar ein Druck p_c im Stoffgemischstrahl 21 von ca. 7 Millibar. Eingestrahlt wird z. B. im Q-Zweig der ^-Grundschwingung des 235 UFe mit einer Bandbreite, die den wesentlichen Teil der Q-Bande erfaßt. Es kommen jedoch auch Kombinationsschwingungen, wie z. B. die (v\ + ^/Schwingung in Frage.

Bei Verwendung von CO2 als Zusatzgas ergibt sich beim gleichen Mischungsverhältnis nach der Entspannung eine Temperatur von 50 K und ein Druck von 1,3 Millibar. Die Düse 2 hat dabei an ihrer engsten Stelle eine Weite von 0,02 mm und an ihrer Austriltsseite im Inneren des Behälters 1 eine Weite von 3 mm. In diesem Falle kann im Q-Zweig der v\ + vj des 235 UFe eingestrahlt werden, mit einer Bandbreite, die den wesentlichen Teil des (?-Zweiges erfaHt.

Der Verdichtungsstoß 41 kann entsprechend Fig.2 auch unter Zuhilfenahme eines Keiles 43 erzeugt werden. Die Ablenkung der Strömung nach außen bewirkt, daß sich die zusammengeiagertert Komplexe größerer Masse infolge ihrer Trägheit in der Strömungszone, die dem Keil 43 benachbart ist, sammeln. Ihre Substanz bleibt vorwiegend auch dann in diesen Zonen, wenn die Komplexe infolge der Gaserwärmung durch den Verdichtungsstoß oder durch Auftreffen auf den Keil verdampft. Anschließend wird jeder der seitlichen Teilströme durch die zugeschärften Abschäler 5 in zwei weitere Teilstrftmc aufgespalten, von denen jeweils der dom s Keil zugewandte Teilstrom die nichtangeregte Isolopcnarl. im vorliegenden Beispiel also das abgereichertc Uran, der äußere Tcilstrom, die angeregte Isotopen art. also das angereicherte Uran, enthält.
Die eingezeichneten Verdichtungsstöße — siehe insbesondere F i g. 3, die einen Ausschnitt aus F i g. 2 dar stellt — führen unter Druck- und Temperaturerhöhung die anfängliche Überschallslrömung in eine Unterschallströmung über. Die anschließende Erweiterung wirkt als Diffusor und führt /u einer weiterer» Druckerhöhung. Dadurch wird der Aufwand für Pumpen wesentlich vermindert.

In Fig.2 sind weiterhin in den Räumen 15 und 15 gekühlte Trommeln 6 dargestellt, auf denen sich die Isotopenverbindungen in fester Form abscheiden. Diese Trommeln können drehbar vorgesehen sein, wobei Abstreifeinrichtungen 61, die die darauf abgesetzten Teilchen abschaben und diese somit als Feststoff in der angedeuteten Weise sammeln. Über die Leitungen 12 und 13 werden die verbliebenen Restgase wiederum abgesaugt, diese enthalten dabei praktisch keine AntciIc der zu trennenden Isotopenverbindungen mehr.

Eine weitere modifizierte Trennmethode des angereicherten Teiles der Isotopenverbindung vom angelagerten, also nichtangcreichertcn ist in F i g. 4 dargestellt.

Düse und Trennwand 5 haben die gleiche Funktion wie in Fig. 1. Die Abkühlung durch Entspannung kann soweit getrieben sein, daß zunächst nahezu vollständiger Einbau des UFb stattfindet, die nicht angeregte Komponente, z. H. das abgcreicherte UFh befindet sich jedoch dann im Kernbereich der kondensierten Kristallenen. Die angeregte Komponente befindet sich ihrer geringeren Anlagerungswahrscheinlichkeit wegen im Außenbereich. Im weiteren Verlauf des Strahles kann die Außenschicht der Kristallenen infolge Reibung und Wärmeübertragung im Restgas oder durch Bestrahlung wieder abgedampft werden. An der Stelle der Kammer, an der die abgedampfte Materie sich schon verteilt hat, die Kerne aber noch erhalten sind, ist der schlitzförmige Einlaß der blendenartigen Wand 5 angeordnet.

Die Kondensationsteilchen mit den angelagerten Isotopenverbindungen durchlaufen diesen Einlaßschlitz 51 und treten in den Raum 14 ein, während die Randteile des Strahles 21, die die angereicherte Isotopen verbindung enthalten, von den Eingangsschlitzwänden 5 ah 'eschält werden und über die Leitung 12 abgesaugt werden können.

Die Fig.5 enthält einen weiteren Vorschlag für die apparative Ausgestaltung der Entspannungsdüse 2. Durch die Auffächerung des Strahles dieser anders gestalteten Düse mit Hilfe der stegförmigen Körper 18 ergeben sich Teilstrahlen 21a. b. c, c/und e, denen jeweils Bestrahiungs- und Anregungszonen 3 nachgeschaltet sind. An eine Entspannungsdüse 2 schließen sich also in diesem Falle fünf gleichartige Anregungs- undTrcnnsysterne an, wie sie in den vorhergehenden Figuren beschrieben sind. Die stegförmigen Körper 18 sind gegenüber der Austrittsöffnung 2 scharfkantig ausgebildet, ihre Seitenflächen sind so gestaltet, daß sie vom Stoffgemischstrahl nahezu tangential angeströmt werden und diesem die bereits erwähnte Form geben.

Eine andere recht einfache Gestaltung der Apparatur für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in F i g. 6 dargestellt, hier durchsetzt der Laser-

strahl 3 dun Gasgcinisehslrahl noch im Bereich der Emspannungsdüse 2. Die anschließende Kondensation des Zusatzgases und die Anlagerung der nichtangeregten Isotopenverbindung bewirkt die Ausbildung schwerer Teilchen im Vergleich zu dem angeregten Dampf der Isotope verbindung. Letzterer wird daher, wenn der Druck im Strahl beim Austritt uns der Düse wesentlich größer ist uls der Innendruck im Behälter I wesentlich starker auffächern als die schwereren kondensierten Teilchen, so daß letztere sich vorwiegend auf dem der Düse gegenüberliegenden Teil der Behälterwandung ansetzen, die angeregten Teilchen dagegen vorwiegend auf den die Kammer 1 begrenzenden oberen und unleren Flächen. Über die Leitung 12 wird durch Absaugung des Zusatzgases und eines Teils der angeregten Isolopenvcrbindung /2 der benötigte Innendruck im Behälter • hergestellt. Die Wandung desselben ist selbstverständlich für die Ablagerung der Isotopenverbindung h bzw. /ι gekühlt, außerdem sind nichtdargestellte Vorrichtungen für die Abnahme der auf den Wänden selektiv abge- schiedenen Isotopenverbindungen vorgesehen. Nach diesem Beispiel ist allerdings keine scharf getrennte Ablagerung der angeregten bzw. nichtangeregten Isotopcnverbindungstcilchen zu erwarten, vielmehr ergibt sich ein stetiger Übergang /wischen der Abscheidung nichtangercgter Teilchen, also der Verbindung l\ in der Mitte der der Düse 2 gegenüberliegenden Wandung und der oberen und unteren Behälterwandung, auf denen vo. wiegend die angeregten Teilchen, also die Isotopenverbindung /₂ sich absetzen.

Weiterhin sei noch erwähnt, daß es möglich ist, das Zusatzgas und die Kondensationsbedingungen so zu wählen, daß bereits vor der Kondensation eine Van der Waals-Bindung zwischen dem Zusatzgas und den nichtangeregten Komponenten des zu trennenden Gemi- sches auftritt und diese Verbindung dann kondensiert, während die selektiv angeregte Komponente der Isotopenverbindung diese Bindungen nicht oder in vermindertem Maße e>ngeht und deshalb weniger leicht eingebaut wird. Umgekehrt kann das Verfahren auch so ge- führt werden, daß diese Van der Waals-Bindung zunächst zwischen den beiden zu trennenden Isotopenverbindungen und dem Zusatzgas herbeigeführt wird, dann jedoch durch selektive Anregung auch selektiv gelöst wird, so daß dann auch keine Anlagerung dieser angeregten Isotopenverbindung an das kondensierende Zusatzgas mehr eintritt. Sollte dabei die bei der Kondensation freiwerdende Wärme so groß werden, daß sie wieder zu einer teilweisen Vermischung der getrennten Isotopenverbindungen führt, so ist es möglich, diese War- me wenigstens teilweise durch den Zusatz eines weiteren Gases mit hohem Adiabatenkoeffizienten aufzufangen. Die eingangs erwähnten zusätzlichen Einrichtungen zur Erzeugung von Kondensationskeimen wurden in den schematischen Darstellungen aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit aufgenommen, zumal deren Wirkungsweise zeichnerisch nicht dargestellt werden kann.

Zusammenfassend sei bezüglich der selektiven Anregung noch erwähnt, daß auch andere Frequenzen, bei welchen ein Unterschied in der Absorption der zu trennenden Isotope vorliegt, benutzt werden können. Beispiele sind im Falle des UFe folgende Rotationsschwingungsbanden des UF«:

von P- und /?-Zweige in Frage kommen, sind (?-Zweige vorzuziehen, da bei diesen ein wesentlich größerer Anteil an Molekülen selektiv erfaßbar ist.

Für die Auswahl der Frequenz sind außerdem Stärke der Absorption, Energie des angeregten Zustandes und seine Lebensdauer maßgebend.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen V₃, (V₂+η); fo+nh fo+v*h In+«·+V₆);

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Obwohl prinzipiell auch die einzelnen Rotationslinien

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Isotopentrennung, bei dem ein Gemisch aus gasförmigen Isotopenverbindungen und Zusatzgas in einer Düse adiabatisch entspannt wird und bei dem anschließend die Moleküle des durch die adiabatische Entspannunggebildeten Gasstrahles mit Hilfe wenigstens einer Laserstrahlung isotopenspezifisch angeregt werden und bei dem nachfolgend die angeregten und nichtangeregten Moleküle physikalischgetrenntwerden,

dadurch gekennzeichnet, daß das Entspannungsverhältnis und die Anfangstemperatur so gewählt werden, daß das Zusatzgas oder wenigstens eine Komponente des Zusatzgases kondensiert,

daß sich dieah'htangeregten Moleküle der gasförmigen Isotopcnverbindungcn am kondensierten Zusatzgas oder an dessen wenigstens vorübergehend kondensierender Komponente anlagern und daß die entstandenen Kondensationskomplexe von den nichtkondensierten, angeregten Molekülen getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzgas eine höhere Kondensationstemperatur als das zu trennende Isotopengemisch und einen Adiabatenkoeffizienten > 1,2 sowie große Anlager ngsaffinität bzw. Einlagerungsfähigkeit für die Isotopenverbindung besitzt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzga* Xenon oder CO2 verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von bei der Kondensation frei werdender Wärme ein weiteres Gas mit hohem Adiabatenkoeffizienten /ugcmischt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gasstrahles zur Beschleunigung der Kondensation durch Einstrahlung von elektromagnetischer oder radioaktiver Strahlung Kondensationskeimeerzeugt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als Isotopengemisch UFe und als Zusatzgas Xenon oder CO2 verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Laser bei Verwendung von Xenon im Q-Zweig der »^-Schwingung des UF6 oder einer der Kombinationsschwingungen des UF6 und bei Verwendung von CO2 im Q-Zweig einer der Kombinationsschwingungen des UF₆, insbesondere der ('Ί + i"3)-Schwingung,eingestrahltwird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der nichtangeregten Moleküle von den angeregten Molekülen durch Erzeugung von Verdichtungsstößen und Ausnutzung der damit verbundenen Druckrückgewinnungerfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der nichtangeregten Moleküle von den angeregten Molekülen durch Ablenkung des Gasstrahles und durch Führung der sich aufgrund der Masscnuntcrschicdc zwischen angelagerten und nichtangelagerten Anteilen des Isotopengemisches ergebenden Teilströme in verschiedene Bezirkeeiner Auffangeinrichtungerfolgt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isotopentrennung aus gasförmigen Stoffgemischen mit Hilfe einer isotopenspezifischen Anregung duch elektromagnetische Strahlung in Form einer Laserstrahlung.

Der Laser ist eine Strahlungsquelle, mit der hohe Strahlungsintensitäten in einem sehr schmalen Frequenzband im Frequenzbereich vom infraroten bis zum ultravioletten Licht erzeugt werden können. Eine solche Strahlung ist daher geeignet, in einem Stoffgemisch jene Stoffe selektiv anzuregen, deren Absorptionsspektrum Absorptionslinien der Wellenlänge des Lasers aufweist Diese Eigenschaften der Laserstrahlung führten dazu, sit für Zwecke der Isotopentrennung einzusetzen. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die eine Isotopenverbindung durch die isotopenspezifische Anregung dazu befähigt, mit einem Reaktionspartnc-r chemisch zu reagieren. Für die Abtrennung des Reaktionsproduktes, das vorzugsweise nur die eine Isotopenver- biiluüng cntiiäii. Würde uciSpicisWciäc eine fraktionierte

Destillation vorgeschlagen (DE-OS 19 59 767).

In Anbetracht des steigenden Bedarfs an angereichertem Kernbrennstoff und des außerordentlich hohen technischen wie auch finanziellen Aufwandes für Anreicherungsanlagen, vornehmlich nach dem Diffusions- prinzip arbeitend, hat i/as bekannte Verfahren auch die Isotopentrennung des Urans zum Ziel. Als praktisch einzige gasförmige Uranverbindung wird UFe zugrunde gelegt. Es stellte sich jedoch heraus, daß bei dieser Verbindung die Absorptionslinien bei Raumtemperatur so dicht liegen, daß die Banden praktisch ein (Continuum bilden. Außerdem überlagern sich die Banden der Isotopenverbindung 235 UFe und 238 UF« so stark, daß eine selektive Anregung der einen Isotopenverbindung nur in völlig ungenügendem Maße möglich ist. Man hat da her in einem weiteren Entwicklungsschritt vorgesehen, das gasförmige UFe vor der isotopenspezifischen Anregung durch adiabatische Entspannung jL^zukühlen. Diese Abkühlung bewirkt ein Einfrieren der Schwingungszustände der Moleküle und eine Verminderung der Ro-

w tationen, so daß eine sehr starke Verschmälerung der Banden, vornehmlich des (?-Zweiges derselben, eintritt. Dies bedeutet, daß ein genügender Abstand zum Q-Zweig der anderen Isotopenverbindung in Erscheinung tritt und eine selektive Anregung möglich ist. Auch bei diesem Verfahren wird ein chemisches Reaktionsprodukt, welches das angeregte Uranisotop enthält, auf physikalischem oder chemischem Wege abgetrennt (DE-OS 24 47 762).

Man hat auch schon vorgesehen, bei diesem Verfah-

ren .nit einem Zusatzgas zu arbeiten, das gemeinsam mit dem gasförmigen Isotopengemisch adiabatisch entspannt wird (DE-OS 24 58 563, FR-OS 22 93 967).

Ausgehend von einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der Abkühlung durch adiabatische Entspannung der gasförmigen Isotopenverbindung eine Trennung der Isotope auch ohne chemische Reaktion mit einem Reaktionspartner durchzuführen und damit zu einem wesentlich cinfache ren Vcrfahrcnsablauf zu gelangen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Entspannungsverhältnis und die Anfangstemperatur so gewählt werden, daß das Zusalzgas oder wenigstens eine Komponente des Zusatzgases kondensiert, daß sich die nichtangeregten Moleküle der gasförmigen Isotopenverbindungen am kondensierten Zusatz oder an dessen wenigstens vorübergehend kondensierender Komponente anlagern und daß die entstc-