Способ разделения изотопов урана

 

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ УРАНА С использованием водных растворов солей урана, отличающийс я тем, что, с целью упрощения способа за счет сокращения числа операций , через раствор уранового мыла преимущественно на основе олеата пропускают пузырьки воздуха, образовавшуюся , на поверхности раствора пену отделяют, выдерживают до разрушения и образования жидкости, после чего указанные операции многократно повторяют .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

МЦ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2717952/23-26 (PCT/EP 78/00003) (22) 01.02.79 (30..06.78) (31) 7720491 (.32) 04. 07. 77

: (33) Франция (46) 23.08. 83. Бюл. Р 31 (75) Раймон Пельтье (Франция) (53) 546.791.027(088. 8) (56) 1. ЕЛ.Becker, К.Bier, Z..Naturforschung, 16а, 1961, s. 1393.

2. Патент Яйонии Р 6759, кл. 139 Е

212, 1970.

„„Я0„„1037837 А

3(51) С 01 G 43 00 В-00. D 59 00 (54) (57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ

УРАНА с использованием водных растворов солей урана, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения спо: соба за счет сокращения числа операций, через раствор уранового мыла преимущественно на основе олеата пропускают пузырьки воздуха, образовавшуюся.на поверхности раствора пену .отделяют, выдерживают до разрушения и образования жидкости, после чего указанные операции многократно повторяют.

1037837

Составитель

Редактор Ar.шандор Техред И. Метелева, Корректор Г.Orар

Заказ 6048/60 Тираж 471 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к разделению изотопов тяжелых элементов и может быть использовано для разделения изотопов урана.

Известен способ разделения изотопов урана путем действия центробежной силы на газовую смесь соединения изотопов урана с легким инертным газом (1 ).

Указанный способ характеризуется значительными энергетическими эатра- 10 тами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения изотопов урана с использованием водных растворов солей урана разделением изотопов на ионообменной смоле (2 ).

Однако для умножения изотопного эффекта необходимым является отделение ионообменной смолы от раствора и, кроме того, ионообменная смола относительно дорога.

Пелью изобретения является упрощение способа за счет сокращения чис- 5 ла операций.

Поставленная цель достигается тем, что через раствор поверхностно-активного соединения урана пропускают. пузырьки воздуха для образования множества поверхностей раздела газ-жидкость, образовавшуюся на поверхности раствора пену отделяют от раствора и собирают, выдерживают до разрушения и образования жидкости, после чего указанные операции многократно повторяют.

Отличие предложенного способа от известного заключается в использова- 40 нии для разделения изотопов урана эффекта фракционирования изотопов в тонкой пленке поверхностей раздела, образованных с участием поверхностно-активных веществ, содержащих разделяемые изотопы. Поверхностно-активная сила при образовании поверхностей раздела сильнее воздействует на молекулы поверхностно-активного вещества, которые в силу различия изотопного состава, обладают различной массой. Поэтому, поверхность раздела оказывается обогащенной легкими изотопами по сравнению с

1 исходным раствором. В случае разделения изотопов урана Д и 0 получаемая согласно изобретению пен обогащается изотопом 23 V

Если Хо - начальное расстояние молекулы уранового олеата массы rn от поверхности пузыря, то время Т, необходимое для достижения молекулой поверхности равно где и — постоянный коэффициент. Для различных изотопов урана время пробега одного и того же расстояния находится в соотношении

l й+2М

И+238 где М вЂ” молекулярный вес олеата.

Тогда X0 )

Х

1 1+Х (Л-1) где Хо и Х вЂ” мольная доля изотопа 2 0 в исходном растворе и в пене соответственно

3 PA+238

М+23

23 или в области малых концентраций О

1 0

При многократном повторении операции разделения изотопов согласно предлаг ае мому с по со бу где и — число операций.

Пример. Из смеси изотопов урана 235 и 238 природного изотопного состава (0,7% U) приготовляют олеат урана (молекулярный вес уранового мыла 800 ). Олеат урана растворяют в воде и помещают в стеклянную пробирку диаметром 5 см и высотой 1 м.

Затем через раствор пропускают .мелкие пузырьки воздуха. Образукщуюся пену собирают, помещают в сосуд, где она постепенно разрушается, превращаясь в жидкость. Полученную жидкость подвергают описанным операциям еще 9 раз. Конечный продукт в виде пены собирают и разлагают до оксида урана, который затем анализируют масс-спектрометрическим методом. Коэффициент обогащения урана по 2 Ц равен 1,019, т .е. средний коэффициент обогащения на один цикл составляет 1,0019.