Brevet FR2281157A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne les procédés de séparation isotopique inertiels. Dans les procédés de ce type, on exploite l'effet séparatif qui se produit au sein d'un fluide lorsqu'il subit une accélération im- portante. Cette accélération est produite par centrif#ation dans le procédé dit d'ultracentrifugation, par déviation du jet d'une tuyère dans le procédé Becker. Ces procédés sont virtuellement plus efficaces que la diffusion gazeuse, qui est pour l'heure le seul opérationnel, mais ils ne sauraient déboucher sur le plan industri ei qu'au prix d'une véritable percée technologique (production en Brie d'ultracentrifugeuses). D'autre part, tous ces procédés opèrent en phase gazeuse ce qui explique pour une bonne part le gigantisme des installations~ et exigent des délais de façon très longs. le procédé suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, en effet, qui opère en phase solide, le traitement d'un échantillon est quasi instantané et la rusticité du matériel utilisé contraste avec la complexité technologique de tous les autres procédés. Dan. le procédé, objet de l'invention, ltélémen; dont on se propose la séparation isotopique se présente sous forme solide (métal- lique) et constitue le cOns interne 1 d'une charge creuse (fig.l. 2: explosif; 3; détonateur). Ce procédé consiste à tirer cette char- ge (fig.2) et à récupérer la matière du jet perforant 4 qui s'pot enrichie en isotope léger, comme le montre l'analyse suivantes la matière fondue de la mince paroi du cdne subit pendant l'implosion une accélération centripète énorme, d'où un effet séparation impor- tant qui enrichit la face interne en isotope léger (représenté en trait gras dans la figure 2). Le jet perforant 4, qui: se forme pré ci sèment à partir de la matière de cette région, se trouve donc bien enrichi en isotope léger.La finalité du jet étant de percer un blindage 6 (fig.3), on dispose là du moyen de récupérer la eati- ère enrichie du jet en collectant la matière évacuée 7 du trou percé 8, grâce au collecteur 9 par exemple. Si de plus l'épaisseur du blindage (fig.4) est à peine inférieure au pouvoir perforant du jet, le noyau appauvri 5 de la charge, s'engageant par le trou 8, traversera le blindage 6 et se trouvera radicalement séparé de la ma- tière enrichie du jet, qui est évacuée et collectée vers l'avant Cet effe# -#eut également autre obtenu gråce an dispositif de la fit gure 5, qui utilise la force de l'explosion elle-mdme pour obturer l'entrée du collecteur 9 avant l'arrivée du noyau 5.Dans les charges creuses classiques, seule la région centrale participe à la formation du jet et se trouverait donc seule traitée. Pour éviter cet inconvénient, on peut envisager des charges creuses cylindriques, conçues selon le modèle de la figure 6; dans celles-ci, toute la paroi du cylindre 10 participe à la formation du jet et se trouve traitée d'une manière homogène. Naturellement, si l'on souhaite atteindre un taux d'enrichissement élevé, il semble indiqué de donner à la paroi du ctne ou du cylindre une épaisseur aussi faible que possible pour obtenir une fusion plus rapide, une accélération plus grande et une longueur de migration de l'isotope léger plus petite. Il serait évidemment indiqué, pour économiser l'explosif, de tirer la charge sous l'eau (ou autre) ou de l'enfermer dans une enveloppe inerte, solide (déformable ou non). Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé pour la séparation isotopique de tout élément dont la phase solide prdsente les caractéristiques requises pour former le cône d'une charge creuse. Il est particulièrement indiqué pour l'enrichissement de l'uranium à un taux quelconque (dépendant des paramètres de la charge) et dans des délais extrêmement brefs. RBVENDICAXIONS 1. Dispositif de séparation isotopique par charge creuse, caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un moyen destiné à récupérer la matière du jet perforant enrichie en isotope léger et d'autre part un moyen destiné à éviter que le noyau, où se trouve rassemblé le reste de la matière appauvrie du cône, ne soit lui aussi collecté. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par lè fait que le moyen destiné à collecter la matière enrichie du jet perforant consiste à lui faire percer un trou dans une certaine épaisseur de blindage et à collecter la matière évacuée. 3.Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à éviter que la matière du noyau ne soit à son tour collectée consiste à donner au blindage une épaisseur à peine inférieure au pouvoir perforant du jet. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen destiné à éviter que la matière du noyau ne soit à son tour collectée consiste è utiliser la force de 1' explosion elle-m#me, pour obturer le collecteur avant l'arrivée de la ma tière du noyau.