Сущность этого метода состоит, вкратце, в следующем. Если газообразная смесь двух изотопов проходит (диффундирует) через по- ристую перегородку (фильтр), то более легкий изотоп диффундирует быстрее более тяжелого. В результате относительная концентрация более легкого изо- топа за фильтром становится большей, чем в исходной смеси изотопов, други- ми словами, смесь обогащается легким изотопом. Необходимо тут же заметить, что такое обогащение действительно получит- ся, если только часть исходной смеси проходит через фильтр, а другая пропус- кается мимо фильтра. Ибо если заставить данное количество смеси целиком пройти через фильтр, то, разумеется, никакого обогащения не получится. Таким образом, для разделения изотопов урана методом газовой диффузии обязательно нужно иметь газообразное химическое соединение урана. Единственным пока известным соединением урана, легко получающимся в газообразном виде, является шестифтористый уран, который и является исход- ным сырьем для разделения изотопов урана. Максимальная степень обогащения, которая может быть достигнута при неоднократном процессе диффузии шестифтористого урана через подходящий фильтр, очень мала и составляет величину порядка 0,4%. Концентрация легкого изотопа урана (U-235) в природном уране составляет лишь 0,72%. Поэтому ясно, что для получения почти чистого урана — U-235 (точнее, урана с 92-93 % легкого изотопа) необходимо процесс обогащения при помощи диффузии повторить несколько тысяч раз. Наилучшим образом такое многократное обогащение можно осуществить путем последовательного соединения отдельных циклов обогащения, или сту- пеней обогащения. Таким образом, мы приходим к необходимости в многоступенчатом диф- фузионном каскаде, состоящем из большого числа отдельных разделительных ступеней, включенных последовательно. Наиболее удобная схема соединения этих ступеней такова, что половина газа, поступающего в каждую ступень, диффундирует через фильтр, обогащает- ся и направляется в следующую ступень для дальнейшего обогащения, а другая половина (обедненная) направляется в предыдущую ступень для повторного обо- гащения. Вычисления показали, что при выбранной нами схеме соединения потре- буется около трех тысяч ступеней для получения урана с 92%-нъш содержани- ем легкого изотопа. Такова сущность и принципиальная схема разделения изотопов урана.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Диффузионный метод разделения изотопов» з дисципліни «Атомна бомба (1945-1954)»
