CH616859A5

CH616859A5 -

Info

Publication number: CH616859A5
Application number: CH1276475A
Authority: CH
Inventors: James C Keck
Original assignee: Jersey Nuclear Avco Isotopes
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1980-04-30
Also published as: IL47752A0; CA1045725A; JPS5151700A; IT1047790B; FR2330442A1; SE7511467L; GB1521542A; AU500295B2; AU8563575A; US3996470A; IL47752A; ES441747A1; DE2534030A1; NL7510239A; BE834501A

Description

La présente invention concerne la séparation des isotopes et en particulier une séparation renforcée des isotopes par altération du coefficient d'accommodation induite par un laser.

Actuellement, l'enrichissement du niveau d'uranium, c'est-à-dire la séparation de l'isotope U-235, est obtenu par la technique de diffusion gazeuse. D'après des aspects bien connus de cette technique, des molécules d'hexafluorure d'uranium (UFg) sont forcées sous pression vers des jeux de petits trous ou canaux d'un tamis de diffusion qui resserre l'écoulement de l'hexafluorure d'uranium gazeux et affecte très légèrement son débit en fonction du poids moléculaire. Le débit à travers les canaux est ainsi fonction du type d'isotope, en permettant un enrichissement faible, typiquement de 0,2% par étage. Cet enrichissement est typiquement amélioré avec plusieurs étages en cascade, en utilisant à la fois des systèmes d'alimentation de recyclage et d'alimentation directe respectivement entre le courant appauvri et le courant produit.

La très faible différence des masses des atomes des isotopes des différents types formant la molécule d'hexafluorure d'uranium et la différence encore plus faible des masses relatives totales entre les molécules complètes établissent une limite à la différence des vitesses de diffusion pouvant être obtenues pour des molécules distinctes isotopiquement. Comme il a été indiqué ci-dessus, çette limite est très faible et nécessite la mise en cascade de nombreux étages de canaux de diffusion si l'uranium doit être enrichi à partir de sa concentration naturelle d'environ 0,7% jusqu'à environ 2 à 4% pour une utilisation typique pour des réacteurs générateurs d'énergie.

Une approche entièrement différente de l'enrichissement de l'uranium est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3772519 qui utilise des différences de fréquence d'absorption des radiations entre les types d'isotopes, en particulier d'uranium à l'état élémentaire, pour permettre une ionisation des particules d'un type d'isotope afin que la séparation puisse être provoquée électriquement.

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour la séparation d'au moins un isotope parmi des particules moléculaires ayant plusieurs isotopes.

Le procédé pour la séparation isotopique parmi des molécules ayant plusieurs isotopes d'un atome et l'appareil pour l'exécution dudit procédé sont définis dans les revendications 1 et 23 respectivement.

Suivant un mode de mise en œuvre préféré, la présente invention permet de renforcer l'effet de séparation par diffusion par application à des molécules en cours de diffusion d'énergie rayonnante finement accordée pour induire une vibration dans les molécules ayant des atomes d'un type sélectionné d'isotope. L'excitation vibrationnelle permet une séparation plus efficace des isotopes par les techniques de diffusion. Quand la vitesse de diffusion est le facteur opérant pour induire une séparation parmi les types d'isotopes, l'énergie rayonnante appliquée et l'excitation vibrationnelle résultante des molécules gazeuses de l'isotope du type sélectionné peuvent être établies pour ajuster le coefficient d'accommodation des molécules s'écoulant à travers les canaux de diffusion. Les températures du gaz et des canaux sont maintenues de façon à assurer que les molécules rebondissent à partir des parois des canaux d'un choc mou, mais qu'elles aient un certain degré d'accommodation ou de collage. Une différence du coefficient d'accommodation existera entre les molécules excitées vibrationnellement et celles non excitées, et cette différence fera varier considérablement la vitesse de diffusion pour les molécules basées sur le type d'isotope. Cela est dû au fait que les molécules non excitées auront tendance à coller davantage à chaque rebond et par suite à diffuser plus lentement le long du canal. Cela se traduit par un facteur de séparation considérablement amélioré entre le courant de produit et le courant appauvri pour un même étage de diffusion ayant un changement sélectif isotopiquement induit par le laser du coefficient d'accommodation.

La présente invention permet d'augmenter le rendement des traitements de séparation des isotopes, et des appareils correspondants, en induisant un état d'excitation vibrationnelle dans les molécules contenant des atomes d'un type d'isotope. L'excitation vibrationnelle est typiquement induite par irradiation par un laser d'un milieu gazeux de molécules contenant des atomes d'isotopes de plusieurs types d'un élément commun, typiquement l'uranium. Les molécules excitées et vibrantes ont une caractéristique qui permet une séparation des molécules sur la base des types d'isotopes à un degré supérieur à celui pouvant être obtenu sans excitation vibrationnelle des molécules, par exemple dans un traitement de diffusion gazeuse.

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L'excitation par un laser utilisée pour produire une excitation vibrationnelle des molécules selon un mode de mise en œuvre de l'invention doit être distinguée de l'excitation produite par un laser des énergies des électrons dans des atomes ou des molécules, par exemple de la façon expliquée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3443087 et le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3772519 précité. Suivant le second brevet cité, l'excitation par le laser, typiquement d'une fréquence substantiellement supérieure est utilisée pour provoquer une transition de l'état d'énergie, par exemple d'un atome d'uranium, en forçant un électron orbital extérieur à sauter à une orbite d'électrons plus distants, et finalement à un état ionisé par absorption de la radiation ou par d'autres mécanismes.

Selon l'invention, le procédé pour la séparation isotopique parmi des molécules ayant plusieurs isotopes d'un atome est caractérisé par l'établissement d'un milieu circulant de molécules dont un atome est présent sous la forme de plusieurs isotopes, l'induction d'une excitation vibrationnelle sélective isotopiquement des molécules du milieu circulant pour produire la vibration moléculaire des molécules contenant un atome d'un isotope prédéterminé sans induction correspondante de vibration de molécules ayant un atome d'un autre type d'isotope, et la réaction physique des molécules circulant avec au moins un corps pour altérer l'écoulement en fonction de l'excitation vibrationnelle des molécules. Selon ledit mode de mise en œuvre de l'invention, la radiation du laser est donc utilisée pour provoquer la vibration d'atomes moléculaires à partir de l'énergie communiquée par l'absorption d'un photon par la molécule. La radiation du laser absorbée par la molécule induit une excitation vibrationnelle des atomes de la molécule, par exemple par une oscillation des éléments de la molécule autour de leurs forces de liaison moléculaire. Dans ce sens, l'excitation par le laser peut être considérée comme induisant une oscillation strictement mécanique de la molécule. Pour ce résultat, le laser est de préférence choisi pour son aptitude à être accordé à une fréquence spécifique qui excitera vibrationnellement la molécule. De plus, le laser est réglé de façon que la longueur d'onde de son signal sortant soit convenablement limitée pour assurer la sélectivité isotopique des molécules excitées vibrationnellement.

Dans le cas de l'hexafluorure d'uranium, la sélectivité isòto-pique de l'excitation vibrationnelle des molécules est possible en raison de la légère différence des masses des atomes U-235 et U-238 formant un atome de la molécule d'hexafluorure d'uranium à sept atomes. Les propriétés de la molécule permettant l'oscillation harmonique mécanique sont décrites par l'équation différentielle de second ordre relative à la masse atomique et aux contraintes des liaisons moléculaires. Comme les masses des différents isotopes de l'uranium diffèrent des différences de masses d'isotopes, les fréquences d'oscillation harmonique pour l'excitation vibrationnelle des molécules diffèrent de façon correspondante.

Dans ce cas, la molécule d'hexafluorure d'uranium est d'un intérêt particulier du fait que chaque molécule ne contient qu'un atome de l'élément dont les isotopes doivent être séparés. S'il existe plus d'un atome de cet élément particulier, il y aura une prolifération du nombre de raies d'absorption quand l'isotope désiré est présent en différents pourcentages dans les différentes molécules, et il pourra y avoir une distinction moins claire entre les fréquences pour les raies d'absorption.

Avec ces considérations comme fond de l'invention, des exemples d'un procédé et d'un appareil pour sa mise en œuvre peuvent maintenant être décrits en considérant les figures.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus parti-culèrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels:

— la fig. 1 est le schéma général d'un arrangement possible des étages pour la séparation en plusieurs étages d'un isotope selon un mode de mise en œuvre de l'invention ;

— la fig. 2 est le schéma général d'un étage selon un mode de mise en œuvre de l'invention ;

— la fig. 3 représente schématiquement en coupe une partie de la structure de la fig. 2; et

— la fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig. 3.

En particulier, avec le procédé selon l'invention, il peut être désirable d'utiliser un certain nombre d'étages d'enrichissement en cascade, chacun recevant à l'entrée des molécules en phase gazeuse (par exemple de UFg) et produisant un courant de produit enrichi ainsi qu'un courant sortant appauvri. Le courant enrichi peut être envoyé à l'étage d'enrichissement d'ordre immédiatement supérieur et le courant appauvri être envoyé à l'étage d'enrichissement d'ordre immédiatement inférieur. Ce schéma général est illustré par la fig. 1. La fig. 1 représente plusieurs étages 12,14 et 16 (Si, So et S_i) représentant seulement trois étages d'un équipement d'enrichissement à étages multiples. Comme le montre la fig. 1, les molécules à l'état gazeux sont envoyées à travers une canalisation d'alimentation 18 (Fo) à l'étage central 14 (So). Le courant d'alimentation pour l'étage 14 est un mélange du courant arrivant par la canalisation 18 avec le courant appauvri de la canalisation Wi de l'étage 12 (Si) et le courant de produit de la canalisation P_ i de l'étage 16 (S_ i). Le courant sortant de produit de l'étage 14 (Po) est envoyé à l'étage d'ordre immédiatement supérieur 12 (Si) en même temps que le courant sortant appauvri W2 de l'étage précédent d'ordre immédiatement supérieur S2 non représenté. Le courant d'alimentation de la canalisation F_ 1 vers l'étage 16 (S_ 1) est la combinaison du courant sortant appauvri de la canalisation Wo de l'étage 14 et du courant sortant de produit de la canalisation P_2 de l'étage S_ 2 non représenté. Il peut être utilisé autant d'étages de part et d'autre de l'étage 14 que cela est désirable pour le système d'enrichissement total. L'enrichissement total du produit est le facteur d'enrichissement de l'étage individuel élevé à la puissance du nombre d'étages de la chaîne.

Dans l'exemple de système selon l'invention, chaque étage de la chaîne représentée sur la fig. 1 contient typiquement les constituants représentés sur la fig. 2. Le courant entrant appauvri et le courant entrant de produit des étages voisins, représentés d'une façon générale par des quantités Wi+1 et Pj_i sont envoyés à des entrées différentes d'un compresseur 20. Le courant gazeux Pj_ 1 sera typiquement sous une pression inférieure à celle du courant W;+1 et, par suite, ces courants sont envoyés au compresseur 20 en des points de pressions différentes pour former dans la canalisation 22 un courant sortant Fi représentant un mélange de courant appauvri et de courant de produit, sous la pression atmosphérique. Le courant de la canalisation 22 est envoyé à un étage réfrigérant 24 qui peut typiquement comporter un serpentin échangeur de chaleur pour produire dans la canalisation 26 un courant sortant à une température définie pour tous les étages. La température dans cette canalisation 26 est réglée pour maintenir à un état gazeux des molécules excitées et non excitées s'écoulant dans la canalisation 26 et pour établir un coefficient d'accommodation efficace pour les deux types de molécules dans un étage consécutif de diffusion 28. Ce critère est plus particulièrement défini comme la condition pour maintenir une température suffisamment élevée pour empêcher la condensation de toutes les molécules tout en maintenant en même temps une température suffisamment basse pour assurer une population appréciable des états d'énergie inférieure, spécialement l'état fondamental d'énergie pour 235UF6. Une température de 220°K apparaît être typiquement raisonnable dans ce but et permet une population théorique de 4% de l'état fondamental.

L'appareil constituant l'étage de diffusion 28 du mode de réalisation préféré selon l'invention est représenté schématiquement en coupe sur les fig. 3 et 4. En considérant en particulier la fig. 3, le courant gazeux refroidi de la canalisation 26 est envoyé dans un canal distributeur 30 ayant la longueur de l'étage de diffusion 28. Le distributeur 30 distribue le gaz entrant à une série

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de canaux 32 espacés le long du distributeur 30 et limités par les séparateurs de canaux 34. Les séparateurs de canaux 34 comportent des passages 36 à travers lesquels un liquide réfrigérant, tel que de l'eau, est envoyé pour évacuer la chaleur produite dans le système par la radiation du laser afin de maintenir la température du courant au même niveau que dans le conduit 26. Les séparateurs de canaux 34 forment des parois de canaux 36 qui constituent les frontières des canaux. Les gaz s'écoulant à travers les canaux 32 passent dans un collecteur de sortie 40 qui communique avec un conduit de sortie du produit 42. Le prolongement du distributeur 30 au-delà de la région des canaux 32 est un conduit 44 dans lequel passe le courant sortant appauvri. Les régions des canaux 32 entre les parois 38, qui sont indiquées en tirets sous la forme d'espaces 42 de forme rectangulaire, sont éclairées par les radiations de plusieurs systèmes de lasers 46 représentés sur la fig. 4 et indiqués par des lignes en tirets sur la fig. 3. Comme le montre plus clairement la fig. 4, le réfrigérant envoyé dans les passages 36 arrive par un distributeur 50 et sort par un collecteur de sortie 52. Les considérations relatives à la température indiquées ci-dessus s'appliquent aussi dans le cas des fig. 3 et 4. Une limite inférieure de la température est celle pour laquelle les molécules non excitées se condensent ou changent de phase en frappant les parois des canaux 32. Les systèmes de lasers 48 peuvent être des lasers continus. Des fréquences typiques d'excitation sont voisines de 624 cm-1 et 825 cm- •. Des systèmes de lasers pouvant être utilisés pour produire cette radiation comprennent les lasers à diodes à sel de plomb (PbSe) pour la première fréquence et les lasers à vapeur de CS2 pour la seconde fréquence. Pour le laser à CS2, la vapeur est formée à partir de l'isotope C-13 du carbone pour l'accord à la raie d'absorption 825 cm- '.

La radiation du laser est appliquée aux régions rectangulaires 46 avec limitation de la largeur de bande par des techniques connues de sélection des fréquences pour produire une excitation sélective de molécules ayant pour l'exemple donné la forme d'hexafluorure d'uranium avec U-235 comme atome d'uranium de la molécule. Quand la température du gaz circulant dans les canaux 32 est réglée de la façon indiquée ci-dessus, les molécules non excitées frappent les parois 38 et réagissent avec ces parois et y sont attachées pendant une période courte. Cette période dépend largement de la température. Pour un rebond purement élastique des particules excitées, un intervalle ou période de vibration de 10-13 s est typique, de sorte qu'une accommodation d'un ordre de grandeur de 10"12 s sera satisfaisante. Ce phénomène de collage, appelé accommodation, est exprimé par un coefficient d'accommodation a. Le passage plus rapide des molécules excitées vibrationnellement à travers les canalisations se traduit par un enrichissement en molécules ayant l'isotope excité dans le passage de sortie 40, par rapport au distributeur d'entrée 30, et provoque un appauvrissement en l'isotope excité dans le conduit pour courant appauvri 44.

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Cet effet peut être montré quantitativement par l'équation de vitesse de diffusion T

„ Jt Jic.. dn r=nu= - r—) —

4 ot dx dans laquelle n est la densité du gaz, u est la vitesse dans le canal, c est la vitesse moyenne des molécules, a est le coefficient d'accommodation et dn/dx est le gradient de densité des particules le long du canal. En utilisant les indices A et B pour ces termes pour les isotopes U-235 et U-238, et après des calculs algébriques, il vient

( nA produit ) ( nA alimentation ) _ mß.. Vi aß ( nß produit ) ' ( ns alimentation ) ^mA a a expressions dans laquelle m est la masse moléculaire.

Ainsi, les rapports de densité du produit et des points d'alimentation seront tous deux en rapport avec la racine carrée du rapport des masses des isotopes ainsi qu'avec le rapport des coefficients d'accommodation. Les rapports des masses donnent une base pour la séparation dans la technique courante de diffusion et ils sont limités à un facteur maximal de séparation d'environ 1,004 par étage dans le cas de l'uranium en raison des valeurs très rapprochées des masses des isotopes. Cependant, il peut être escompté que le coefficient d'accommodation peut être supérieur de deux fois ou plus en donnant un facteur de séparation de deux fois ou plus, ce qui est une amélioration considérable. Quand les molécules d'uranium-235 sont excitées, la différence des masses et les différences de coefficient d'accommodation influeront sur la diffusion dans le même sens, de sorte que les deux effets se renforceront.

En utilisant les désignation H et L pour les dimensions de la séparation et de la longueur des parois des canaux 32, les conditions requises pour un enrichissement efficace d'après la technique de modification du coefficient d'accommodation par un laser établissent des restrictions pour les dimensions H et L. Comme il est nécessaire que les molécules diffusées entrent plusieurs fois en collision avec les parois à chaque passage à travers les canaux 32, la longueur L doit être bien supérieure à la séparation H. La séparation H doit aussi être bien inférieure au libre parcours moyen entre les collisions moléculaires pour assurer une probabilité de collision molécule-paroi bien supérieure à la probabilité de collision molécule-molécule. Cela évite la perte d'excitation vibrationnelle ainsi que de sélectivité d'excitation.

De plus, la séparation H doit être supérieure à la longueur d'onde du laser d'excitation pour permettre la propagation de la radiation dans les canaux 32. Finalement, la théorie utilisée est basée sur des vitesses d'écoulement ne dépassant pas les valeurs subsoniques.

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REVENDICATIONS

1. Procédé pour la séparation isotopique parmi des molécules ayant plusieurs isotopes d'un atome, caractérisé par l'établissement d'un milieu circulant de molécules dont un atome est présent sous la forme de plusieurs isotopes, l'induction d'une excitation vibrationnelle sélective isotopiquement des molécules du milieu circulant pour produire la vibration moléculaire des molécules contenant un atome d'un isotope prédéterminé sans induction correspondante de vibration de molécules ayant un atome d'un autre type d'isotope, et la réaction physique des molécules circulant avec au moins un corps pour altérer l'écoulement en fonction de l'excitation vibrationnelle des molécules.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction des molécules circulant avec au moins un corps comporte l'envoi des molécules circulant contre une surface d'un canal.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par l'établissement d'une barrière de diffusion comportant plusieurs canaux.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les molécules sont les molécules d'un composé gazeux de l'uranium.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le composé gazeux de l'uranium est un composé halogéné.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le composé est le UF6.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par le maintien de la température de la surface pour permettre une réaction de rebondissement des molécules sur la surface avec un coefficient d'accommodation pour la réaction de rebondissement en fonction de l'excitation vibrationnelle dé la molécule rebondissant, le coefficient d'accommodation des molécules excitées vibrationnellement et ayant des atomes d'un isotope prédéterminé provoquant un écoulement plus rapide de ces molécules le long de la surface.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'écoulement des molécules est subsonique.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'excitation vibrationnelle des molécules comporte l'application d'énergie rayonnante au milieu circulant, avec une fréquence et une largeur de bande induisant l'excitation vibrationnelle des molécules du courant avec sélectivité isotopique.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'énergie rayonnante appliquée est l'énergie d'un laser.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'énergie du laser est la radiation continue d'un laser à diode à sel de plomb.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules de UFg et le laser à sel de plomb est accordé à une raie d'absorption du 235UFg voisine à 624 cm-1.
13. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'énergie du laser est la radiation continue d'un laser à CS2.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules de UFg le laser à CS2 est accordé à une raie d'absorption du 235UF<j voisine 825 cm -1.
15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'envoi du courant de molécules à plusieurs canaux de diffusion et le réglage de la température des parois des canaux pour permettre le rebondissement des molécules de ce courant sur les parois des canaux avec un coefficient d'accommodation variant avec l'excitation vibrationnelle des molécules du courant.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé par le renvoi séparé de molécules provenant du courant traversant les canaux et du courant ne traversant pas les canaux à des étapes d'induction.
17. Procédé selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules de UFg et l'étape d'induction comporte l'envoi d'une radiation infrarouge de laser sur les particules circulant.
18. Procédé selon la revendication 15 pour séparer des particules moléculaires ayant au moins un atome d'uranium en isotopes de plusieurs types, caractérisé par l'établissement d'un courant de molécules ayant un atome d'uranium en isotopes de plusieurs types, le réglage de la température du courant à une température supérieure à la température de condensation mais suffisamment basse pour assurer des populations appréciables des molécules à des états d'énergie vibrationnelle faible, l'envoi du courant vers un groupe de canaux, l'éclairage des canaux avec une radiation électromagnétique ayant une teneur spectrale provoquant l'excitation vibrationnelle des molécules ayant des atomes U-235 sans excitation correspondante des molécules ayant un isotope d'uranium d'un autre type, le refroidissement des canaux éclairés, la récupération des molécules traversant les canaux dans un conduit pour produit en molécules enrichies en atome U-235 et la récupération des molécules ne passant pas à travers les canaux dans un courant appauvri en atomes U-235.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que la largeur des canaux est supérieure à la longueur d'onde de la radiation électromagnétique.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la largeur des canaux est faible par rapport au libre parcours moyen des molécules dans les canaux.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce que les canaux sont dimensionnés pour permettre plusieurs rebondissements des molécules à partir des parois des canaux pendant leur passage à travers les canaux.
22. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par la répétition des étapes d'induction et de réaction physique sur les molécules enrichies avec l'isotope prédéterminé et la répétition séparément sur les molécules appauvries des isotopes prédéterminés des étapes d'induction et de réaction physique.
23. Appareil pour la séparation isotopique de molécules ayant un atome en plusieurs isotopes par le procédé selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif pour établir un courant de molécules ayant un atome présent sous la forme d'isotopes de différents types, un dispositif pour induire une excitation vibrationnelle sélective isotopiquement des molécules de ce courant pour provoquer la séparation des molécules ayant un atome en un isotope d'un type prédéterminé sans induction correspondante de la vibration des molécules ayant un atome en isotope d'un autre type, et au moins un corps réagissant avec les molécules circulant pour altérer l'écoulement des molécules en fonction de l'excitation vibrationnelle des molécules.
24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'au moins un corps est constitué au moins d'une surface d'un canal.
25. Appareil selon la revendication 24, caractérisé par une barrière de diffusion comportant plusieurs canaux.
26. Appareil selon la revendication 24, caractérisé en ce que les molécules sont un composé gazeux de l'uranium.
27. Appareil selon l'une des revendications 25 ou 26, caractérisé par un dispositif pour maintenir la surface à une température permettant ime réaction de rebondissement des molécules sur la surface avec un coefficient d'accommodation pour une réaction de rebondissement en fonction de l'excitation vibrationnelle des molécules rebondissant, le coefficient d'accommodation, pour les molécules excitées vibrationnellement ayant des atomes sous la forme de l'isotope du type prédéterminé, provoquant un écoulement plus rapide de ces molécules devant la surface.
28. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 27, caractérisé en ce que le courant de molécules se propage à une vitesse subsonique.
29. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 28, caractérisé par un dispositif pour appliquer de l'énérgie rayonnante au courant avec une fréquence et une largeur de bande provoquant l'induction de l'excitation vibrationnelle des molécules du courant avec une sélectivité isotopique.
30. Appareil selon la revendication 29, caractérisé en ce que le dispositif pour l'application de l'énergie rayonnante est un laser.

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31. Appareil selon la revendication 30, caractérisé en ce que le laser est un laser à diode à sel de plomb.
32. Appareil selon la revendication 31, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules de UFß et le laser à sel de plomb est accordé à une raie d'absorption du 235UFg voisine

à 624 cm-1.
33. Appareil selon la revendication 30, caractérisé en ce que le laser est un laser à CS2.
34. Appareil selon la revendication 33, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules du UF6 et le laser à CS2 est accordé à une raie d'absorption du 235UF6 voisine à 825 cm-
35. Appareil selon la revendication 25, caractérisé en outre par un dispositif pour diriger le courant de molécules dans les différents canaux, de diffusion, et un dispositif pour régler la témpérature des parois des canaux pour permettre le rebondissement des molécules du courant à partir des parois des canaux avec un coefficient d'accommodation variant avec l'excitation vibrationnelle des molécules du courant.
36. Appareil selon la revendication 35, caractérisé en ce que les molécules sont des molécules de UF§ et le dispositif inducteur est un dispositif pour appliquer la radiation du laser à infrarouge aux particules circulantes.
37. Appareil selon la revendication 23 pour la séparation des particules moléculaires ayant au moins un atome d'uranium en isotopes de plusieurs types, caractérisé par un dispositif pour établir un courant de molécules ayant l'atome d'uranium en isotopes de plusieurs types, un dispositif pour régler la température du courant à une valeur au-dessus de la température de condensation mais suffisamment basse pour permettre des populations appréciables des molécules dans les étapes d'énergie vibrationnelle faible, un groupe de canaux recevant le courant de molécules, un dispositif pour éclairer les canaux avec une radiation électromagnétique ayant une teneur spectrale provoquant l'excitation vibrationnelle des molécules ayant des atomes U-235 sans excitation correspondante des molécules ayant un autre isotope de l'uranium, un dispositif pour refroidir les canaux éclairés, un dispositif pour collecter les molécules traversant les canaux sous la forme d'un courant de produit de molécules enrichies en atomes U-235 et un dispositif pour collecter les molécules ne traversant pas les canaux sous la forme d'un courant appauvri en atomes de U-235.
38. Appareil selon la revendication 37, caractérisé en ce que la largeur des canaux est supérieure à la longueur d'onde de la radiation électromagnétique.
39. Appareil selon la revendication 38, caractérisé en ce que la largeur des canaux est faible par rapport au libre parcours moyen des molécules dans les canaux.
40. Appareil selon l'une quelconque des revendications 37 à 39, caractérisé en ce que les canaux sont dimensionnés pour permettre plusieurs rebondissements des molécules à partir des parois des canaux pendant leur passage à travers les canaux.