Brevet FR2328502A1 — publié le 19770520

La présente invention concerne un dispositif de séparation des constituants d'un mélange gazeux, et notamment la séparation des variétés isotopiques de masses différentes d'un corps à l'état gazeux. Ce dispositif selon l'invention s'applique a la séparation des variétés isotopiques de masses différentes d'un mélange gazeux comme par exemple les variétés isotopiques 235U et 238U de l'uranium sous forme d'hexafluorure gazeux. Toutefois, le dispositif selon l'invention peut également s'appliquer pour la séparation de corps quelconques dont les masses sont très différentes comme par exemple la séparation de l'hydrogène et de l'hexafluorure d'uranium, dans un mélange de ces deux corps. On sait que la séparation isotopique des deux variétés isotopiques de l'uranium 235U et 238U est un problème fondamental pour la fabrication du combustible enrichi utilisé dans la plupart des réacteurs nucléaires : en effet, a partir d'un mélange contenant une faible proportion d'uranium 235 (uranium naturel), il faut, pour pouvoir utiliser celui-ci, enrichir le mélange en uranium 235. Pour ce faire, de nombreux dispositifs ont été utilisés dans l'art antérieur, notamment la diffusion gazeuse, llultra- centrifugation, etc.. ; la présente invention a pour objet un dispositif permettant d'obtenir une séparation plus efficace avec des cotts dJinvestissement, donc d'amortissement, plus faibles et un appareillage plus simple auquel est alliée une consommation d'énergie moindre. La présente invention a plus précisément pour objet un dispositif de séparation des constituants d'un mélange gazeux, notamment des composés de masse isotopique différente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins - un récipient fixe creux de forme sensiblement cylindrique, la directrice du cylindre (droit de préférence) étant un cercle de rayon a, ledit récipient cylindrique étant muni sur sa surface latérale d'un réseau#d'ouvertures d'injection fai sant communiquer l'intérieur du récipient cylindrique avec une source de mélange gazeux sous pression, la projection sur une section droite du cylindre de l'axe A de chaque ouverture d'injection faisant sensiblement un angle a constant avec le plan tangent au récipient passant par ladite ouverture d'injection, ledit axe A faisant également un angle ss sen siblement constant avec une section droite du récipient cylindrique, ledit récipient cylindrique étant fermé a ses deux extrémités par deux couvercles, - des premiers moyens pour recueillir une première fraction du mélange gazeux s'échappant à travers une première ouver ture d'extraction au moins d'un couvercle au moins, ouverture disposée au voisinage de l'axe dudit récipient cylindrique et, - des seconds moyens pour recueillir les gaz s'échappant a travers une seconde ouverture d'extraction au moins située entre ladite première ouverture et la périphérie d'un cou vercle. Ce dispositif fait que le mélange gazeux est envoyé en surpression dans le récipient cylindrique a une vitesse initiale V dirigée vers l'intérieur du récipient cylindrique la projection de la vitesse V sur une section droite du cylindre (vitesse V d'ensemble dont la disrection colncide avec l'axe A des ouvertures) fait un angle a constant avec le plan tangent X au récipient cylindrique, ce qui fait que lesdites vitesses enveloppent un cylindre d'axe confondu avec l'axe du récipient cylindrique et de rayon a cos oc. L'angle ss e#ntre ledit taxe A des ouvertures latérales et les sections droites du cylindre peut valoir zéro : dans ce cas, les vitesses V d'introduction du mélange gazeux sont situées dans des plans de section droite. Cette insertion de gaz dans le récipient cylindrique a pour effet d'engendrer un tourbillon gazeux a l'intérieur du cylindre, tourbillon gazeux permettant par effet de centrifugation en phase gazeuse de séparer radialement les composés isotopiques de masse différente telle que l'uranium 235 et l'uranium 238. Par les premiers moyens s'échappe la fraction du mélange gazeux dz masse plus faible, l'est-#-dire dans le cas d'un mélange isotopique d'uranium, un mélange "enrichi", plus concentré en uranium 235. Dans le cas d'un mélange gazeux introduit comportant à la fois de l'uranium à l'état d'hexafluorure et de l'hydrogène, la fraction du mélange gazeux s'échappant a travers les premiers moyens est enrichie a la fois en uranium 235 et en hydrogène.Au contraire, dans la seconde ouverture d'extraction, du ou des couvercles, entourant la première ouverture d'extraction s'échappent des mélanges isotopiques concentrés dans la variété isotopique de la masse la plus forte, i' uranium 238 par exemple et appauvrie en uranium 235 et en hydrogène. Des moyens pour aspirer les deux fractions gazeuses a travers lesdites ouvertures peuvent inclure des pompes aspirantes. Le mélange gazeux est préférentiellement envoyé a travers les ouvertures des parois latérales après avoir été mis sous pression par un ou des compresseurs. Comme on le verra par la suite, le réseau d'ouverture d'injection sur la surface latérale du récipient cylindrique est un réseau dont la maille est un parallélogramme curviligne composés d'une part de deux arcs de directrices circulaires de longueur 2sa (n étant entier) et d'autre part soit, de segments n de génératrices de longueur b, soit de fragments hélices parallèles de longueur c tracés sur la surface et joignant les extrémités desdits arcs. Le mélange a séparer, constitué, soit d'hexafluorure d'uranium par exemple, soit d'hexafluorure associé a un gaz porteur léger tel que de l'hydrogène ou de l'hélium, est envoyé, par les ouvertures d'injection de la surface cylindrique, dans le récipient cylindrique pour entrainer une vitesse de rotation périphérique constante dudit mélange. Les ouvertures d'injection de la surface cylindrique peuvent également etre constituées par des fentes hélicoïdales ou rectilignes selon# des génératrices ; les ouvertures d'injection peuvent également dans une variante de réalisation de l'invention être reliées a des tubes d'approvisionnement en mélange gazeux de même axe que l'axe A des ouvertures. Le récipient utilisé est préférentiellement un cylindre droit a directrice circulaire. Il va de soi que tout autre type de récipient de forme allongée et de section circulaire, et par lequel on introduit sur la surface latérale le mélange a séparer pour extraire aux extrémités des fractions diversement enrichies, est inclus dans le cadre de l'invention. Pour que la séparation radiale en isotope léger et en isotope lourd soit bonne, il ne faut pas que la turbulence du mélange gazeux a l'intérieur du cylindre ne vienne en dégrader 1 'efficacité. Pour ce faire et pour éviter la turbulence, le nombre de Reynolds relatif a la rotation du fluide où V désigne la vitesse de rotation du fluide a la périphérie du tourbillon (en dehors de la couche limite), a le rayon du tube cylindrique, p la masse spécifique du fluide, p sa viscosité, doit être inférieure a une valeur limite correspondanto a I 'apparition de la turbulence dans l'écoulement gazeux. Cette valeur limite est de l'ordre de 1000 a 15000 et est variable, en fonction#de l'appareillage, notamment de l'angle or d'introduction du mélange dans le récipient cylindrique et de la rugosité des surfaces internes du récipient cylindrique. L'adjonction majoritaire d'un gaz porteur léger au mélange isotopique d'hexafluorure d'uranium permet, pour une pression, une température, et une vitesse donnée, d'abaisser la valeur de p par rapport a l'hexafluorure d'uranium pur donc d'augmenter le diamètre 2a du tube cylindrique utilisé. De plus, la vitesse du son étant plus élevée dans un mélange léger, l'obtention d'une vitesse d'injection plus élevée est plus aisée. Pour éviter les pertes d'énergie et les turbulences liées a un écoulement supersonique, on opère toujours a une vitesse d'injection V subsonique. Grâce a l'introduction d'un gaz porteur léger, on peut obtenir des éléments séparateurs, c'est-à-dire des dispositifs selon l'invention, à récipients cylindriques et à introduction répartis sur la surface latérale, dont les dimensions précisées plus loin permettent une réalisation industrielle aisée. Dans le cas où on n'utilise pas de gaz porteur mais uniquement le mélange isotopique lourd d'hexafluorure d'uranium par exemple, il est nécessaire de réduire fortement la dimension radiale du récipient cylindrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux après la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre explicatif mais nullement limitatif en référence aux figures annexées sur lesquelles on a représenté - sur la figure 1, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention comportant un réseau d'ouvertures tel que les ouvertures d'injections sont alignées selon des génératrices du récipient cylindrique, - sur la figure 2, une vue agrandie d'une section du récipient cylindrique, - sur la figure 3, un exemple de récipient cylindrique dont les ouvertures d'injection sont alignées sur des hélices parallèles tracées sur la surface du récipient cylindrique, - sur la figure 4, un schéma indiquant les angles définissant la vitesse d'entrée du mélange gazeux dans le récipient cylindrique, - sur la figure 5, un exemple de réalisation des ouvertures d'extraction sur les couvercles du récipient cylindrique, - sur la figure 6, un autre exemple de réalisation des ouvertures d'extraction sur les couvercles du récipient cylindrique, - sur la figure 7, un mode de réalisation selon l'inven- tion où les ouvertures d'injection sont des fentes latérales selon des génératrices du cylindre constituant le récipient, - sur la figure 8, un exemple de réalisation où les ouvertures sont des fentes hélicoïdales parallèles tracées sur la surface cylindrique du récipient, - sur la figure 9, un exemple de réalisation selon l'invention où les ouvertures d'injection sont disposées selon des hélices tracées sur la surface, une première partie de réseau comportant des hélices avec un pas a droite et une seconde partie de réseau constituée par des hélices avec un pas à gauche, - sur les figures 10, Il et 12, trois modes de réalisation différents de deux couvercles fermant le cylindre et permettant de séparer des fractions enrichies et appauvries en uranium 235, - sur la figure 13, un autre mode de réalisation d'un couvercle a l'extrémité du récipient cylindrique par lequel s 'échappent les fractions enrichies et appauvries. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif selon l'invention, comprenant un récipient cylindrique 2 fermé a ses deux extrémités par des couvercles plans identiques 4 et 6. Le récipient cylindrique 2 est entouré par une chambre 8 alimentée en gaz haute pression par un compresseur 10 par exemple. Les couvercles tels que 4 et 6 sont percés d'une première ouverture d'extraction axiale 20 concentrique à l'axe 22 du récipient cylindrique par laquelle s'échappe la fraction P enrichie (en uranium 235 par exemple si le mélange gazeux envoyé par le compresseur 10 est un mélange contenant de l'uranium naturel à l'état gazeux). Par les ouvertures d'extraction situées dans la deuxième zone 24 entourant l'ouverture 20 s'échappe la fraction W appauvrie en uranium 235. Les volumes correspondants à- l'écoulement des fractions différemments enrichies sont séparés géométriquement par la paroi 26. Il va de soi que des systèmes de pompage peuvent être implantés en sortie des couvercles tels que 4 et 6 et n'ont pas été représentés puisque de type conventionnel. De plus, les tuyères telles que représentées par la paroi 26 par exemple, peuvent être de forme évasée, en "tulipe" pour que la pression existante à l'intérieur du cylindre puisse être récupérée en sortie. Ces formes de tulipes peuvent être associées aux ouvertures découpées dans les couvercles des cylindres lorsque celles-ci sont de dimensions raisonnables. Ainsi, dans ce mode de réalisation de l'invention, le gaz est envoyé par l'intermédiaire des ouvertures d'injection telles que 9, 11, 12, 14 à l'intérieur du récipient cylindrique 2 à une vitesse V qui, dans le cas de la figure 1 est située dans un plan perpendiculaire a l'axe du cylindre 22 (section droite), le vecteur vitesse V faisant un angle a avec le plan E tangent au cylindre et passant par l'ouverture associée. Cet angle a est représenté sur la figure et peut varier entre 5 et 300. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la zone 24 par laquelle s'échappe la fraction appauvrie W est percée d'ouvertures circulaires par exemple. Cette zone est limitée par le cercle-enveloppe des vitesses V, cercle qui est la trace du cylindre enveloppe des vecteurs vitesses V. Ce cercle enveloppe 30 est de rayon a cos a, où a est le rayon de la directrice circulaire du récipient cylindrique. #Ainsi, de par- le mouvement tourbillonnaire du mélange gazeux a l'intérieur du récipient cylindrique, la fraction P est la fraction enrichie de masse faible (235u par exemple) et la fraction W est la fraction appauvrie en 235u. Les ouvertures latérales d'injection sont percées à un angle par rapport à un rayon du cercle directeur comme on le verra mieux sur la figure 2. Le réseau de ces ouvertures est un réseau de mailles A, B, C, D, A B et DC étant des segments de génératrices de longueur b et AD et BC étant des arcs de cercle de longueur 2na, n étant un nombre entier égal à 6 dans le cas de la figure 1.Ce nombre n doit être suffisamment petit pour que, étant donné le rayon des cylindres de diamètre des ouvertures, les différents jets s'intègrent au flot tourbillonnaire sans se perturber directement l'un l'autre. Les distances a et b sont déterminées empiriquement en fonction, des possibilités de réalisation mécanique, de la structure hydrodynamique de l'écoulement et en fonction également du mélange gazeux considéré. Sur la figure 2, on a représenté une vue en coupe du cylindre 2 représenté sur la figure 1 selon un plan perpendiculaire à l'axe 22 (figure 1) du récipient cylindrique, c'est-adire un plan de section droite. La vitesse V d'introduction des gaz à l'intérieur du récipient cylindre 2 fait un angle a avec la trace 14 du plan tangent au cylindre passant par l'ouverture 8, ouverture découpée dans la paroi 16 du cylindre de façon telle que ses bords fassent un angle ocavec le plan 14. Bien entendu, le récipient cylindrique 2 dans lequel les ouvertures d'injection sont percées doit avoir une épaisseur suffisante pour que la longueur de ces ouvertures d'injection soit au moins égale a.s fois leur diamètre. Sur la figure 3, on a représenté un mode de réalisation de l'invention pour lequel la maille du réseau des ouvertures A', B', C' et D' est constituée de deux arcs de directrices A', D' et B' C' reliés par deux portions d'hélices parallèles A'B' et D'C'. L'inclinaison des hélices est telle que -la génératrice passant par le point B' est approximativement médiatrice de l'arc A'D'#: ceci fait que les ouvertures B'C' etc... seront décalées par rapport aux ouvertures A'D' etc... d'une quantité optimale. A titre d'exemple, on a représenté, associé a ce type de réalisation des tubes d'introduction tels que 13 insérés dans les ouvertures telles que 9 et les approvisionnement. Le mélange est envoyé dans ces tubes par une source S de gaz sous pression. Sur la figure 4, on a représenté en détail le plan P tangent au récipient cylindrique 2 dans le cas d'une ouverture telle que l'angle entre le vecteur vitesse V.et un plan de section droite soit égal à ss. Selon l'invention, la projection de ce vecteur vitesse V sur le plan de seCtion droite fait un angle or avec le plan w. La vitesse V d'introduction des gaz à l'entrée du type cylindrique est avantageusement située en dehors du plan de section droite et inclinée d'un angle ss tel que représenté sur la figure 4 dans le cas, comme on le verra plus loin, où-le mélange gazeux est envoyé à trèvers les deux couvercles symétriques 4 et 6 ; il est alors avantasgeux d'aider le mouvement d'écoulement longitudinal en inclinant les vecteurs vitesse V par rapport à l'axe pour une première moitié du tube et dans la direction inverse pour la seconde moitié du tube de part et d'autre du plan médiateur P' du récipient cylindrique. Sur la figure 5, on a représenté un couvercle vu de côté, la fraction enrichie P s'échappant par une première ouverture circulaire 20 au voisinage du centre du couvercle circulaire 4 et la fraction appauvrie W s'échappant par des ouvertures multiples telles que 50 situées dans la zone annulaire 24. Tout comme dans la réalisation représentée sur la figure 1, on peut avantageusement limiter la zone annulaire 24 par un cercle 52 de rayon a cos s Cette limitation de rayons a pour but d'éviter qu'une trop grande partie du gaz ne s'échappe par les ouvertures d'extraction avant que de se mélanger au tourbillon à l'intérieur du récipient cylindrique. Les orifices d'extraction peuvent être normaux ou non au couvercle.La zone 52 est limitée d'une part par la zone d'extraction 20 de- la fraction enrichie P et d'autre part par le cercle 52 afin comme on l'a indiqué, de ne pas perturber la couche limite existant entre le flux tournant et la paroi. La surface totale des orifices est calculée de telle façon qu'elle rende négligeable la perte de pression due à l'extraction de la fraction appauvrie. Sur la figure 6, on a représenté un autre mode de réalisation des couvercles dans une variante de l'invention. La zone 20 est une ouverture du couvercle par laquelle s'échappe le mélange enrichi,. le mélange appauvri W s'échappant par une série d'ouvertures d'extraction 54 située sur un cercle intérieur au cercle de rayon a cos ~défini en relation avec les figures 1 et 5. Sur la figure 7, on a représenté un mode de réalisation du récipient cylindrique 2 de la figure 1 dans lequel les ouvertures latérales d'injection 62 sont des fentes parallèles aux génératrices, dont les bords font un angle Oc avec le plan tangent au cylindre suivant ces mêmes génératrices. Dans ce cas de figure on a représenté 3 fentes dont la largeur d'ouverture est de l'ordre de quelques centièmes de millimètres. Sur la figure 8, on a représenté un autre mode de réalisation de l'invention suivant lequel les fentes sont situées sur des hélices tracées sur la surface du récipient cylindrique 2, hélice telle que 64 et 66. La largeur des ouvertures correspondant aux hélices est du même ordre que celle des ouvertures associées aux fentes des génératrices. Sur la figure 9, on a représenté un mode de réalisation de-l'invention pour lequel le réseau d'ouverture latérale est compose de deux parties séparées par le plan médiateur P' une partie gauche comportant des hélices tournant gauche telles que 68 et sur la partie droite des hélices tournant à droite telles que 70.Dans ce mode de réalisation, les axes des-ouvertures telles que 11 font un angle ss avec un plan de section droite, ces vecteurs V pointant d'un cte du plan médiateur P' pour les hélices de pas à gauche de telle sorte que le gaz ait tendance a s'échapper par les ouvertures du couvercle 4 et l'angle ss étant tel que les vitesses V de l'autre côté du plan médiateur P' soient anti-parallèles au vecteur V correspondant a l'autre côté du plan médiateur P'. Sur la fi-gure 10, on a représenté un mode de réalisation selon l'invention pour extraire, par les ouvertures d'extraction des# couvercles aux extrémités du récipient#cylindrique, les mélanges enrichis et appauvris ; sur la figure 10, la fraction enrichie P est éliminée par l'intermediaire d'une canne 100 pénétrant à l'intérieur du récipient cylindrique 2 ; une première fraction appauvrie W1 correspondant à une première zone est extraite par une ouverture annulaire 102 percée dans le couvercle 4 alors qu'une seconde fraction appauvrie W2 correspondant'à une seconde zone S2 s'échappe par les ouvertures telles que -104 du couvercle 4. Sur la figure 11, on a représenté un mode de réalisation de l'invention selon lequel la zone S1 par laquelle s'échappe la fraction appauvrie S1 est également percée d'ouvertures d'extraction par lesquelles s'échappe un premier mélange appauvri, ouvertures différentes Si désiré des ouvertures W2 (de la zone S2) par lesquelles s'échappe un second mélange appauvri. Seules les cannes correspondant au mélange enrichi, c'est-à-dire les cannes de petit diamètre au voisinage de l'axe du cylindre pénètrent à l'intérieur de celui-ci. Il est également possible de laisser la surface S1 annulaire entourant la zone 20 par laquelle s'échappe le mélange appauvri W1 solide et sans ouverture. Dans le cas où la zone S1 est une zone ouverte comme dans le cas de la figure 10, on peut associer à cette zone un récupérateur de pression en donnant a la paroi 103 limitant les zones par lesquelles s'échappent les mélanges appauvris W1 et W2, une forme en tulipe telle que représentée sur la figure 10. Sur la figure 12, on a considéré comme sur la figure 10, une zone S1 ouverte à laquelle on associe une zone 82 étanche et dépourvue d'ouvertures. Dans un exemple de réalisation, on utilise un cylindre de longueur 15 cm, de rayon a = 1,5 cm et d'épaisseur 1 mm. Le cylindre est un cylindre droit de directrice circulaire. Les ouvertures sont au nombre de 56 par exemple, réparties sur des sections droites et de rayons 2/10ème de mm. Avantageusement entre les extrémités du récipient cylindrique et les ouvertures d'injection, on laisse une zone de garde latérale de l'ordre du Centimètre. La haute pression d'injection du mélange gazeux dans le tube cylindrique est de deux atmosphères, la basse pression d'extraction du mélange enrichi est de l'ordre de 1,5 atmosphère alors que la moyenne pression par laquelle s'échappe la fraction appauvrie est de l'ordre de 1,8 atmosphère. Dans cet exemple de réalisation la composition du gaz est de 98% d'hydrogène et 2% d'hexafluorure d'uranium. Avantageusement dans cet exemple de #réalisation, les ouvertures d'injection sur la paroi du cylindre sont disposées selon des hélices inclinées d'un angle d'environ 150 par rapport à une génératrice. Par tour, on dispose 6 trous ; on peut également utiliser deux hélices imbriquées l'une dans l'autre telle que représentée sur la figure 3 pour décaler leur position respective selon deux génératrices et inclure 112 trous de 15/10Dème de mm de diamètre. Sur la figure 13, on a représenté un couvercle 4 d'extraction, correspond à l'exemple de réalisation précédent, les orifices d'extraction étant situés à l'intérieur du cercle de rayon a cos&alpha;, trace du cylindre-enveloppe des vecteurs vitesses, ces ouvertures telles que 150 étant disposées selon un réseau hexagonal. Dans cet exemple, la zone 20 a un diamètre de 1mm alors que les orifices tels que 150 ont 5/10ème de mm de diamètre. Dans cet exemple de réalisation, avec un angle d'introduction égal à 20 , le cercle limite de rayon a cos &alpha; avec a cos &alpha; = 14,1 mm. Dans ce mode de réalisation il existe 42 ouvertures d'extraction 20 telles que 150, de 5/10ème de mm. REVENDICATIONS 1. Dispositif de séparation des constituants d'un mélange gazeux, notamment de composés de masses isotopiques différentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un récipient fixe creux de forme sensiblement cylindrique, la directrice du cylindre droit étant un cercle de rayon a, ledit récipient cylindrique étant muni sur sa surface laté rale d'un réseau d'ouvertures d'injection faisant communiquer l'intérieur du récipient cylindrique avec une source de mélange gazeux sous pression, la projection, sur une section droite du cylindre-, de l'axe A de chaque ouverture faisant sensiblement un angle ol constant avec le plan tangent au récipient et passant par ladite ouverture, ledit axe A faisant un angle ss sensiblement constant avec une section droite, ledit récipient cylindrique étant fermé à ses deux extrémités par deux couvercles, - des premiers moyens pour recueillir une première fraction du mélange gazeux s'échappant à travers une première ouverture d'extraction au moins d'un couvercle au moins, ouverture d'extraction disposée au voisinage de l'axe dudit récipient cylindrique et, des seconds moyens pour recueillir les gaz s'échappant a travers une seconde ouverture d'extraction au moins située entre ladite première ouverture d'extraction et la périphérie d'un couvercle. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que-la vitesse V du mélange gazeux à l'intérieur du cylindre, la pression p du mélange dans le récipient cylindrique, la viscosité ~CI du mélange gazeux, le rayon a de la directrice du récipient cylindrique et la masse spécifique p du mélange sont tels que le nombre de Reynolds Re ~ 2v.a,p associé à la rotation du fluide dans le récipient est inférieur à une valeur limite de l'ordre de 1000 à 15.000, valeur limite correspondant à un écoulement turbulent. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce que la maille élémentaire du réseau d'ouvertures d'injection sur la surface latérale du récipient cylindrique est un parallélogramme curviligne composé de deux arcs de directrice circulaire de longueur 2#a (n étant entier) n et deux segments de génératrice de longueur b. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce que la maille élémentaire du réseau d'ouvertures d'injection est un parallélogramme curviligne 2#a composé de deux arcs de directrice circulaire de longueur na (n étant entier) et de deux fragments d'hélices parallbles de longueur c joignant les extrémités desdits arcs. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit réseau d'ouvertures d'injection est constitué de deux parties séparées par un plan médiateur perpendiculaire a l'axe du récipient cylindrique, et que sur une première partie lesdits fragments d'hélices correspondent à des hélices tournant dans un premier sens et que, sur la seconde partie, lesdits fragments d'hélices correspondent a des hélices tournant dans le sens opposé audit premier sens. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l a 5, caractérisé en ce que les axes des ouvertures d'injection sont situés dans des plans perpendiculaires à l'axe du récipient cylindrique, ce qui correspond à ss = O. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé en ce que dans la première partie, d'un coté du plan médiateur perpendiculaire à l'axe du recipient cylindrique, l'angle ss est tel que les parties des axes des ouvertures d'injection intérieures au cylindre sont situées dans le volume compris entre le plan médiateur et le couvercle associé à cette première partie, et que dans la seconde partie, de l'autre coté dudit pl'an médiateur, les axes des ouvertures d'injection sont antiparallèles aux précédents axes par rapport audit plan médiateur. 8. Dispositif selon les revendications l et 2, caractérise en ce que le réseau d'ouvertures d'injection est constitué par une série de fentes parallèles aw generatrices du cylindre. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce que le réseau d'ouvertures d'injection est constitué par une série de fentes hélicoïdales parallèles entre elles. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'à chaque ouverture d'injection est associé un tube d'amenée du mélange gazeux d'axe A. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à io, caractérisé en ce que la première ouverture d'extraction de chaque couvercle du récipient cylindrique comprend une canne annulaire creuse pénétrant à l'intérieur dudit récipient et dont l1a.xe est sensiblement confondu avec l'axe du récipient cylindrique. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la surface du couvercle entourant l'ouverture circulaire centrale du couvercle est séparée en deux zones annulaires concentriques Sl et S2 séparées. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la zone Sl adjacente à l'ouverture circulaire centrale du couvercle est percée de petites ouvertures d'extraction disjointes. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que la zone Sl adjacente à l'ouverture circulaire d'extraction centrale du couvercle est une ouverture annulaire. 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la zone annulaire S2 est dépourvue d'ouverture d'extraction. 16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que la zone annulaire S2 est percée de pe#tites ouvertures. 17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 16, caractérisé en ce que les ouvertures d'extraction sont situées à l'intérieur d'un cercle limite qui est la trace sur le couvercle associé, du cylindre enveloppe des axes des ouvertures de la surface latérale du cylindre. 18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le mélange gazeux contient plusieurs variétés isotopiques d'hexafluorure d'uranium. 19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que le mélange gazeux contient de plus un gaz léger.