Brevet FR2408382A1 — publié le 19790608

La présente invention concerne la séparation des isotopes. Plus particulièrement, la présente invention concerne des procédés et un appareil pour une séparation plus efficace des isotopes U235 et # 238 en transformant un mélange de ces isotopes en co - posés organiques ou en composés du silicium puis en irradiant les composés isotopes sélectivement pour changer leurs propriétés chimiques (et/ou leurs propriétés physiquesal ce qui facilite la séparation. Les composés d'uranium sont de préférence choisis dans le groupe ayant une séquence chimique R liée directement à l'atome d'uranium, la liaison U-R ayant une fréquence d'absorption de vibration fondamentale, harmonique ou de combinaison com -1 prise entre 900 et 1100 cm .Le mélange U choisi est ensuite irradié avec un laser à C02 sélectif en fréquence, La séparation des isotopes est un domaine particulièrement important, non seulement pour les chimistes et les physiciens, mais aussi pour tout le monde, L'utilisation de lasers à infrarouges pour séparer les espèces isotopiques est proposée dans l'art antérieur, Les techniques décrites impliquent l'excita- tion sélective de molécules gazeuses d'un isotope donné avec un rayonnement laser intense, fortement monochromatique, Il faut que la fréquence de la radiation colncide avec une vibration fondamentale, ou de combinaison, ou harmonique, dans le spectre de vibration de la molécule.L'excitation vibratoire des molécules peut amener une décomposition spontanée, ou bien il peut être nécessaire d'introduire un second agent qui réagit sélectivement avec l'espèce excitée. Dans certains cas, on utilise simultanément les radiations laser et les radiations ultra-violettes ou les radiations visibles, Dans tous les cas, l'objet est de transformer sélectivement les molécules d'un isotope simple en une ma- tière enrichie qui peut être séparée (en se basant sur la solubilité, la volatilité, la charge électrique, etc,,,) d'avec les molécules contenant l'autre ou les autres isotope(s), Pour temps cher un transfert d'énergie entre les molécules difféSentes du point de vue isotopî#ue, il peut être utile d'opérer faibles pressions ettou d'ajouter un diluant inertes Les idées ci-dessus ont été proposées pour la séparation par photo-excitation des isotopes de l'uranium U235 et U238, Le brevet Uts, nq 3,443,087 décrit l'ionisation sélective de UP6 par une combinaison d'irradiation de laser à infrarouge (IR > et de laser à ultraviolet (UV) pour faciliter la séparation électrostatique de U235 dans la phase vapeur, et le brevet/n3#1#1,823 décrit la dissociation sélective de l'UF6 par une combinaison des IR et des UV facilitant la séparation chimique de l'U235, Toutefois, les fréquences de résonance vibratoire fondamen -1 -1 tales de UF6 sont 624 cm et 186 cm , valeurs qui ne sont acv tuellement pas disponibles à partir des transitions pompées électriquement dans les lasers a gaz, Les lasers semi-conducteurs pouvant s'accorder à cette fréquence sont connus mais leur puissance de sortie est limitée a des fractions de watt. Cette faible puissance résulte en une intensité qui est insuffisante pour l'absorbtion des multiphotons pour produire une dissociation.Toutes réactions induites auront lieu à de faibles vites ses qui ne sont pas utilisables pratiquement dans des procédés de fabrication. D'autres procédés de séparation connus tels que ceux du brevet britannique n0 1.284,620, décrivent un mode opératoire de séparation d'isotopes par stimulation sélective des réactions chimiques effectuées en irradiant un mélange d'isotopes avec une fréquence laser correspondant à la fréquence d'absorption vibratoire. Spécifiquement, il est révélé l'utilisation d'un laser a C02 en combinaison avec les molécules UF6, UFnC16~m, UC16, ou U (BH4)4.Toutefois, aucune de ces molécules n'est connue pour avoir une fréquence de vibration fondamentale dans la gamme de sortie du laser à co2. Puisque la source la plus stable etlaphla valable, et la source la plue économique de rayonnement. laser à infrarouge, est le laser a gaz carbonique, la gamme la plus efficace de celui-ci est 9,2-11,0)1, 1086 a 909 cl 1, les molécules ci-dessus n'absorberont pas une radiation suffisante pour une excitation exploitable. Rien n'est indiqué pour avoir des vibrations fondamentales ou harmoniques de ligand-métal .dans la région appropriéesdu spectre. Un objet de la présente invention est de fournir un procédé pour séparer les isotopes de l'uranium comprenant ; la préparation d'un composé U-T dans laquelle U est un mélange d'isotopes de l'uranium et T est une séquence chimique contenant au moins un groupe organique, ledit composé étant en outre caractérisé par le fait qu'il montre pour au moins une de ces espèces isotopiques, un sureau d'énergie d'excitation de l'absorption fondamen tale, harmonique ou de combinaison vibratoire, a une fréquence comprise entre 900 et 1100 cm 1; l'irradiation dudit composé avet:: l'énergie émise par une source de rayonnement a une fréquence comprise entre 900 et 1100 cm 1 pour modifier d'une façon diffé rentielle les propriétés d'au moins une des espèces isotopiques dudit composé, ce qui établit des différences dans les propriétés de l'espèce isotopique irradiée, lesdites différences dans ces propriétés étant intéressantes pour faciliter une séparation des espèces isotopiques par des moyens physiques ou chLmiques applir qués aux composés irradiés et aux produits en provenant; et faciv liter l'utilisation des différences établies dans les propriétés de façon à récupérer sélectivement un isotope spécifique de l'uranium a. partis du composé irradié. Un autre objet de la présente invention est de fournir un appareil pour la séparation des isotopes de l'uranium pour obtenir un produit enrichi d'une façon isotopique, comprenant une chambre de réaction pour retenir une composition chimique constituée par un ce#lnnombre d'espèces isotopiques de l'uranium, un moyen avec soupape pour réguler l'introduction de la composition chimique dans la chambre de réaction, des moyens pour réguler la composer tion de l'atmosphère dans la chambre de réaction' des moyens de contrôle de la température pour réguler celle-ci dans la chambre de réaction, un générateur comprenant une source de puissance pour produire un faisceau d'énergie rayonnée, et des moyens comprenant un système d'électrodes pour diriger ledit faisceau afin qu'il frappe ladite composition chimique se trouvant dans la chambre de réaction, pour provoquer une interaction et pour modifier les propriétés de la composition chimique afin de faciliter la séparation des composants isotopiques qui s'y trouvent, C'est une caractéristique importante de la présente invention de donner pour les séparations des isotopes de l'uranium faisant intervenir le laser, un mode d'application des composés ayant des sensibilités vibratoires acdessibles à un laser à C02. Pour atteindre les buts de la présente invention deux propriétés sont les critères initiaux les plus désirables pour que les composés de l'uranium prissent convenir, Dans une réalisation, les composés doivent être suffisamment volatils pour être irradiés dans la phase gazeuse, Dans la seconde réalisationt les composés peuvent être condensés à partir de la phase gazeuse dans une matrice ou appliqués sous forme d'une solution, Les molécules doivent avoir des vibrations fondamentales ou harmoniques ligandmétal (de préférence les premières) dans la région accessible a un laser à CQ2, c'est-à-dire entre 900 et 1100 cm l dans le mode préféré d'irradiation, Ces critères comprennent, d'une façon surprenante une grande gamme de composés, L'indice de coordination et la saturation coordinative paraissent jouer un rôle majeur pour déterminer la volatilité des composés d'uranium de charge neutre, Aux états de faible oxydation, par exemple, +4, un complexe d'uranium avec des ligands non volumi- neux essaiera d'augmenter son indice de coordination au-delà de 4 par des ligands supplémentaires de coordination, ou si ceux-ci ne sont pas disponibles, en formant des liaisons pontales entre les ligands, au voisinage des ions uranium, Ceci conduit à une structure polymère, à des énergies de réseau élev#s,et a une faible volatilité. Deux voies peuvent être utilisées pour résoudre ce problème.Dans les états d'oxydation supérieurs, l'uranium aura un rayon ionique plus petit, par conséquent un indice de coordination désiré plus petit, et en général plus de ligands par ion métal lique. Ceci conduit en général à une volatilité plus grande. Une autre voie pour réduire les interactions intermoléculaires consiste à utiliser des ligands à encombrement stérique. (àntiprisme carré déformé) (octaédrique) Par exemple dans la série des alcoolates, U (OCH3)4 est particulièrement non volatil, insoluble, et est probalement associé très largement & l'état solide, Au contraire U[i-OC3H7]4 est plus soluble et peut être sublimé, On trouve encore confirmation de ce point de vue dans U(OC2H?5 qui est dimère et plutdt volatil (point d'ébullition 1230 sous une pression de 0,001 millihar) et dans U(OC2H5)6 qui est monomère et même plus volatil (point d'éhulli tion 72ç-74 sous 0f001 millibar) 1 Ainsi, en les rendant maximum l'état d'oxydation et la saturation coordinative, sont des voies possibles pour augmenter la volatilité, Egalement important mais apparemment moins critique, est de garder le poids moléculaire aussi bas que possible. La discussion précédente a été supposée importante pour schématiser la réaction de la séparation des isotopes d'uranium, Une stratégie intéressante consiste à utiliser celles des réactions provoquées par le laser, qui séparent un ligand (ou des lingands) d'avec l'uranium, ou qui favorisent la substitution d'un ligand moins volumineux. En partant par exemple avec un composé U(VI), les clivages homolytiques provoqués par le laser ramènent l'uranium à des états d'oxydation accessibles +5 puis +4. Les espèces UL5 et UL4 sont des entités beaucoup moins vu la tiles que UL6 et sont séparables.D'une autre façon des réactions telles que produisent .un complexe U(IV) avec des propriétés différentes (par exemple volatilité, solubilité) de celles de UL4, puisque le L est moins volumineux et peut aussi former des points intermoléculaires. Les composés choisis pour être utilisés dans la première réal~ sation peuvent être stables dans les conditions thermiques néces- saires à leur volatilisation4 Dans la terminologie Pearson, l'uranium est un acide dur, Il aura donc la plus grande affinité pour les ligands non polarisables chargés négativement. Ces règles qualitatives sont en rapport avec les synthèses de développement et aussi en provoquant les réactions de substitution des ligands en passant par l'irradiation laser. Heureusement, un grand nombre des propriétés qui donnent la volatilité donne en outre certaine résistance à la dégradation thermique.Les études du mécanisme de la décomposition thermique de plusieurs classes de composés organométalliques de l'uranium indiquent que la saturation coordinative de l'ion uranium peut retarder fortement la décomposition thermique. Ceci est peut être dt l'immobilisation des séquences sphériques de coordination du processus de thermolyse de plus faible énergie. Donc, les voies qui faciliteront une plus grande volatilité sontf en outre, des voies initiales raisonnahlea pour augmenter la sabir lité thermique. Ces idées générales illustrent clairement que la décoroposition de la molécule désirée par les photons énergétiques facilite la séparation d'avec les molécules non décomposées par les différences obtenues dans les propriétés chimiques et physi ques. Ensuite, on donne une énumération partielle des classes de composés utilisables pour la présente invention, La fréquence des vibrations d'extension des liaisons ligand-métal (et dans une moindre proportion les vibrations de déformation) et des vibrations fondamentales est importante dans la pratique de la présente invention. L'amplitude de la différence de fréquence dans 9r238u~X par rapport a V^235u dépendra du système moléculaire particulier. Pour les complexes d'uranyle (o=#=O2), la différence sera d'environ 0,7 tel pour l'allongement antisymétrique de O=U=O.L'application de la règle de Teller-Redlich donne une valeur pour le Tlu du mode de vibration d'allongement U-O d'environ 1,5 cm dans U(OCH3)6, en traitant les ligands méthoxy comme masses ponctuelles (approximation qualitative brute). L'analyse la plus exacte des vibrations fondamentales du ligand-métal en passant par des études de substitution isotopique de métal à haute résolution est un domaine qui récemment s'est développé rapidement. Un certain nombre de complexes d'uranium volatils connus non proposés pour cette utilisation dans la bibliographie, sont utilisés dans la présente invention pour la séparation des isotopes de l'uranium. provoquée par le laser, Ces composés ont des vibrations fondamentales ou des vibrations harmoniques ligand-métal, dans la région du spectre accessible à un laser C02 et, comme on le dit dans la présente demande, sont susceptibles d'une excitation et d'une interception sélective des isotopes. Disposés par classes, les composés utilisés pour la présente invention sont les suivants A. Complexes borohydrures organiques Ces complexes du ligand BH@ 4 ont une géométrie tridentée li 4 gand-métal. Par la symétrie locale C3vt les modes de pontage A1 et E que l'on suppose avoir un caractère V(M-H important, apparaissent dans la région d'environ 1100-1230 cm 1, Tous ont une volatils lité suffisante pour les rendre intéressants, Les exemples sont donnés ci-apres, U(BY4)@ H2C(C5H4)2U(BY4)2 (C5H5)3 U (BY4) (Y=H,D) (C5H5)3 U (BY3C2H5) 3L3 (C4H4H)3U (BY4) La plupart de ces complexes-peuvent être préparés en dépla çant les halogénures par BH4 ou BD# dans un solvant éther.En vérité, les demandeurs ont trouvé que les dérivés borohydrures sont quelquefois les plus accessibles pour un certain nombre de systèmes organoactinides étudiés, Des dérivés volatils supplémentaires sont préparés par des Dans plusieurs de ces composés, par exemple U(BH4)4, le mode normal désiré est supérieur à la fréquence accessible au laser a C02 (pour U(BH4)4ov^= 1230 cm-1). La deutération amène un déplacement de cette absorption à environ 926 cml, Les composés deutérés sont accessibles en passant par NaBD4 ou LiBD4 disponibles dans le commerce. B. Complexes d'uranyle Ce sont des complexes qui comprennent la fonctionnalité o=U=o, généralement dans une disposition bipyramidale, pentagonale (A) ou hexagonale (B > (quelques exemples octa6driques sont également connus). La vibration d'allongement O=U=O couplée antisymétriquement apparaît en général dans la région 910-940 cm-1. Un autre composé destiné à l'irradiation laser est la super- phtalocyanine d'uranyle préparée selon la réaction modèle indiquée ci-dessous, Ce composé a une très grande stabilité chimique et thermique et se sublime sous vide a 4000. Encore d'autres monomères organiques donnant des complexes d'uranyle macrocycliques ayant un poids moléculaire inférieur et une volatilité plus grande, comprennent Les alcoolates d'uranyle UO2(OR#2, mentionnés également dans la bibliographie, ont généralement une volatilité faible et sont particulierement appropriés pour la seconde réalisation. Les complexes avec des alcools fluorés volumineux sont également utiles dans la pratique de la présente invention.Bien que les#-di-céto- nates d'uranyle ne soient pas particuliôrement volatils, des ligands très volumineux, tels que FOD mentionné ci-dessus, liés par complexation à l'uranium sont intéressants. Egalement des ligands alcoolates d'aluminium donnent de la volatilité. Une vote possible pour ces complexes pour U(VI) est C, Alcoolates et Silanolates d'uranium Les complexes avec les ligands OR peuvent être préparés pour l'uranium sur une grande échelle et dans une grande variété d'états d'oxydation. Un grand nombre sont très volatils; certains sont des liquides distillables, Les composés du silicium analoguq3r connus sont aussi remarquablement volatils, Des espèces représentatives sont indiquées ci-après et il apparaît qu'ils offrent une grande souplesses en terme de variation possible d'état d'oxydation, de symétrie et de volatilité. U(OR)4 U(OsiR3)4 U(OR)5 U(OsiR3)5 U(OR)5 U(OSiR3)6 R = divers groupes organiques Une vibration fondamentale U-O (sauf peut être pour uranium a l'état d'oxydation +6) n'absorbera pas dans la région des fréquences désirées. Par exemple, 1 vibrationsd'allongement Ti-O dans Ti-(OCH3)4 seraient 588 et 553 cm-1, celles dans Ti(OC2H5)4 à 625 et 500 cm t et celles dans Nb(OEt > 5 à 571 cm-1. Comme les vibrations d'allongement fondamentales U-O dans les alcoolates mentionnés ci-dessus ne puissent pas être dans la région du laser a C02, ce sont des harmoniques.La vibration d'allongement fondamentale U-O apparaît dans la région 460-550 cm1, Par conséquent, la première harmonique est dans la région 920-1100 cm-1. Par un choix approprié des ligands pour accorder la symétrie et les diverses constantes de force, il est possible d'amener une bande d'harmonique ou une bande de combinaison de U-O en résonance Fermi avec une autre vibration fondamentale (par exemple C-o sensiblement égal à 1000 cm#1) ce qui augmente la section droite de l'excitation. En plus, des lasers de puissance élevée fonctionnant aux fréquences fondamentales de U-O sont attendus pour être disponibles dans le proche avenir. Les alcoolates d'uranium apparaissent également comme étant d'excellents précurseurs pour d'autres dérivés, Des schémas de réactions types pour introduire un grand nombre de nouveaux ligands sont mentionnés ci-après, R = groupe alkyle. Des complexes mixtes dans lesquels un ou plusieurs des groupes OR ou OSiR3 sont remplacés par un ss #-dicétonate, un borodeutérure ou un groupe alkyle, peuvent aussi etre utilisés. D. Composés uranium-alkyle Ces composés comprennent des complexes de formule Lnt URn-4 ou L=C5H5, un alcoolate ou un silanolate ou un borodeutérure, et R est un groupe alkyle (par exemple méthyle, éthyle, isopropyle, t-butyle, benzyle, néopentyle) ou aryle (par exemple phényle). Les vibrations d'allongement U-C apparaissent dans la région de 500 cl 1. Par conséquent, la première harmonique est dans la région de 1000 cm -1. Les composés uranium-alkyI# sont thermiquement stables seulement si la saturation de coordination suffisante est présente pour empêcher les divers processus de décomposition intramoléculaire. Ainsi les composés (C5H5)3 UR (avec les ligands C5H5 liés par des liaisons# ) possèdeht une stabilité thermique plutôt éle- est vée. Si R /un groupe méthyle1 Ou vinyle, les complexes sont sublimables. 5 Structure aux rayons X de (#5 -C5H5)3U(-C=CC6H5? Des systèmes tels que (C5H5 > 3 UR offrent la caractéristique intéressante que les produits d'un clivage homolytique induit par laser auront comme formule (C5H5 > 3U qui est non volatil, et des radicaux R qui pourront être fixés, D'autres sytèmes intéressants uranium-alkyle sont mentionnés ci-dessousw THF = tétrahydrofuranne Sont particulièrement intéressants en ce qui concerne le fait de donner la stabilité thermique, les groupes R volumineux (par exemple t-butyle), ceux sans atome d'hydrogène (par exemple tri-méthyl-silyl-méthyle), et les groupes alkyle chélatants (par exemple ceux dérivés du 1,4-di-lithiobutane), La stabilité de W(CH3)6 suggère l'utilisation de U(CH3)6, qui est attendu pour être très volatil, E. Uranium-amides Le diéthylamide uranium U[N(C2H5)2]4 est assez volatil pour être distillé ou sublimé. Tout récemment, seul l'uranium#dialkyl- amide était connu, Puisque la vibration d'allongement U-N tombe dans la région de 500 cm 1, la première harmonique est dans la région de 1000 cm-1. Les complexes amidiques de l'uranium contien- nent la fonctionnalité U-NR2 : on peut citer par exemple U (NR2)4, Ln U (NR2) n-4' dans laquelle L peut être un ss -di,cétonate, un alcoolate ou un silanolate, Un groupe alkyle ou un borodeutérure, Certaines voies pour un certain nombre de composés sont proposées ci-après. L'existence de WiN(CH3)J6 est due à l'état d'oxydation de l'uranium a étudier supérieur à +4. Dans les cas ci-dessus, les complexes peuvent être irradiés dans la phase gazeuse ou dans la phase solide congelée à la fréquence fondamentale, de combinaison ou d'harmonique du ligand-métal (soit U238, soit U235 > avec un laser à gaz à C02 très puissant. Ceci est effectué à la fois avec et sans irradiation simultanée ultraviolettes ou visible. Des agents réactifs tels que le méthanol, le styrène et des thiols peuvent aussi être ajoutés pour arrêter les molécules excitées. Dans la première réalisation, les réactions sont de préférence effectuées à basse pression, et il est possible d'ajouter un diluant inerte, tel que méthane, néon ou argon.Dans tous les cas, les molécules excitées sélectivement réagissent pour former un produit enrichi en isotope (en U238 ou en U235 selon la fréquence des radiations) qui est chimiquement différent de la matière de départ, Le produit est ensuite isolé des matériaux de départ en se basant sur la volatilité, la solubilité et/ou la charge électrique. Il est également possible selon la seconde réalisation de la présente invention, d'effectuer la substieution isotopique en condensant ou en pulvérisant les composés proposés dans une matrice appropriée à des températures cryogéniques. L'excitation sélective telle que proposée pour le produit en phase gazeuse, est de préfé- rence effectuée avec un laser à C02 mais par ailleurs, des lasers stables à infrarouge peuvent être utilisés. La matrice est dessinée de façon à réagir avec les composés d'uranium excités sélectivement. Des composants appropriés pour la matrice comprennent des alcools, des cétones, des thiols, des styrènes et des composés organiques nitrés. En outre, les produits de réaction diffèrent suffisamment des matières de départ pour permettre la séparation quand la matrice est réchauffée à la température ambiante. La présente invention est illustrée par les exemples descriptifs et non limitatifs ci-après en référence aux dessins ci-annexis. La fig. 1 montre un appareil pour effectuer une réalisation de la présente invention, dans lequel un laser à C02 pulsé régulé en fréquence et en intensité est utilisé pour irradier un mélange d'isotopes organiques gazeux de l'uranium; la fig. 2 montre l'appareil pour effectuer une seconde réalisation dans laquelle la radiation provenant d'un laser à C02 est combinée avec une source Uy pour irradier un mélange d'isotopes organiques gazeux de l'uranium, et la fig. 3 montre un appareil pour effectuer une troisième réalisation dans laquelle les lasers irradient un mélange d'isotopes organiques solides de l'uranium congelésdans une mgtrice vitreuse, En se référant maintenant plus particulièrement à la fig, 1 des dessins, un mélange gazeux de U235 et U228 incorporé dans un composé organique de l'uranium, par exemple dans un alcoolate d'uranium U(OEt)6, est irradié dans un réacteur 10 par un faisceau laser 12 provenant d'une source 16 laser à C02 pulsée. Le réacteur comprend un tube laboratoire 18 en monel, ayant une longueur de 1 mètre, possèdant une fenêtre d-entrée 20 pour l'en- trée du faisceau laser 12 et une fenêtre de sortie 24 pour la sortie de ce faisceau 12 Les fenêtres d'entrée et de sortie 20 et 24 peuvent être en NaCl ou en tout autre matière appropriée, telle que ZnSe qui transmettent les radiations laser à C02 de 9 à 11 microns.Les fenêtres 20 et 24 sont disposées selon un angle de polarisation par rapport au faisceau 12 pour diminuer les pertes d'énergie de rayonnement. Un#photo-détecteur 26 contrôle la partie non absorbée du faisceau 12, et une fenêtre de contrôle 28 en quartz, reliée à un tube latéral 32 au tube laboratoire 18, peut être utilisé pour contrôler la lumière visible et la fluorescenoe UV provenant de la réaction. La composition U-organique est sto- ckée dans un réservoir 34 équipé d'un serpentin 34a pour échange de chaleur, et un gaz réactif ou un gaz tampon peuvent etre stockés dans un second réservoir 36. La composition U-organique (ou la composition U-silicium) est introduite dans le tube laboratoire 18 en passant par la valve de régulation 38 qui peut comprendre une buse convergent divergent 40 pour le refroidissement par détente, de construction bien connue dans l'art, pour avoir une vitesse d'environ 1 Mach ou plus grande. Un gaz réactif ou un gaz tampon présent dans le réservoir 36 est introduit (si on le désire; dans le tube labora toire 18 par l'intermédiaire d'une seconde valve doseuse 42. Un serpentin chauffant 44 règle la température dans le réacteur 18 pour la pression de vapeur désirée. Une pompe à vide 46 aspire les gaz qui sont dans le tube laboratoire 18 par une ouverture 48 vers une seconde chambre ou zone 54 dont la température est réglée par un échangeur de chaleur 56.Une troisième chambre ou zone 54a peut être utilisée pour condenser les constituants n'ayant pas réagi aussi bien que les sous-produits volatils. La pompe 46 aspire dans un réservoir de stockage 58. Le tétra-alcoolate U(OEt)4 est un produit de réaction principal en meme temps que des fragments organiques. Le tétra-alcoolate moins volatil est ensuite séparé des constituants plus volatils du mélange pour effectuer l'enrichissement en isotope désiré. Une lentille 60 de focalisation, focalise le faisceau laser 12 b travers la fenêtre d'entrée 20 en une tache sur ltaxe optique du tube laboratoire 18 pour que la réaction s'effectue au-dessus de la buse 40 de la valve 38. La source laser 16 utilise une décharge électrique pulsée entre une paire d'électrodes en bronze 62,64 pour obtenir la puissance de sortie entre les limites de 104 et 1010 watts par cm2. La valeur supérieure de l'intensité du faisceau est limitée dans certains cas par la dissociation des gaz et la formation d'un plasma. Les électrodes 62, 64 dans une réalisation préférée de la présente invention ont 50 cm de long et 2 cm de large et sont distantes l'une de l'autre de 1 cm. Le gaz producteur de laser qui peut eAtre un mélange molaire de I, 1, 8 de C02,N2 et He stocké dans le réservoir sous pression 68, est introduit par un détendeur 70 dans un système de circulation et de refroidissement 72 de la source de laser 16. Les électrodes 62,64 sont symétriquement disposées au-dessus et en dessous de l'axe d'un tube 76 pour laser en acrylique. Les extrémités du tube sont scellées suivant un angle de polarisation, aux fenêtres d'extrémité 78,80 en Nazi. Un résonnateur optique est formé entre une grille réglable 84 et un miroir 88 en germanium (Ge) réfléchissant à 95% qui sont centrés à peu près sur l'axe optique (qui est légèrement décalé de l'axe central des électrodes 62,64 quand le faisceau passe à travers les fenêtres d'extrémités 78,80). Suivant que le résonnateur eststable ou instable, si on le désire, le miroir 88 de germanium peut être convexe, plat ou concave, tel que présenté par rapport à la grille 84. Celle-ci agit comme un miroir plan, sélectif de fréquence, qui est réglé pour le composé U-organique particulier utilisé.La grille 84 et le miroir 88 de Ge peuvent être mis en position à l'intérieur du tube laser 76 en éliminant les fenetres d'extrémités 78 et 80. Toutefois, un large espacement du miroir est désiré pour améliorer les caractéristiques de fréquence. L'énergie électrique des électrodes 62,64 est fournie par une source d'énergie 92 et 94, par l'intermédiaire de conducteurs appropriés 96, 98. L'impulsion électrique provenant de la source 92 et 94 est une impulsion à temps de montée rapide d'amplitude type 47 Kv par cm de distance entre les électrodes 62,64, et par bar de pression des gaz producteurs de laser. Les sources d'énergie 92,94 peuvent être d'un dessin approprié avec des éléments de circuit de faible inductance. D'une autre façon un éclateur à bascule du commerce peut être utilisé comme source d'énergie 92 auquel cas un conducteur 96 est relié directement à la terre, supprimant la source 94. Pour faciliter une décharge incandescente uniforme sous une pression élevée du gaz produisant le laser, dans le tube pour laser 76, un fil fin 102 en tungstène (diamètre 0,18mm environ) est placé au plan médian, mais extérieur au bord des électrodes 62,64 et est relié par l'intermédiaire d'un petit condensateur 104, (50 pF ou moins) à un conducb##r'98. Ainsi la tension augmente depuis la source d'énergie 92, ce qui augmente la différence de potentiel entre les électrodes 62 et 64, augmentant également la différence de potentiel entre le fil 102 et l'électrode 62.Toutefois, la tension de rupture Townsend entre le fil 102 et ltélectro- de 62 est réglée à une valeur inférieure à celle existant entre les électrodes 62,64, ce qui limite la dissociation et 1 'ionisation péalable du gaz producteur de laser avant la dissociation entre les électrodes 62 et 64. D'autres circuits de ionisation préalable peuvent être utilisés, tels qu'un éclateur à étincelles nues, placé à l'extérieur des électrodes 2,64 le long du plan médian pour irradier aux UV l'espace entre les électrodes 62,64. Egalement un liquide à faible tension de ionisation tel que la tributylamine, peut être appliqué sur les électrodes 62,64 pour diminer la production d'étincelles. Les gaz producteurs de laser chauds, à partir de ltes- pace entre les électrodes 62,64 sont recyclés et refroidis à travers un tube de refroidissement 106 d'un réfrigérant 72, par les conduits 110 et 112 au moyen d'une pompe non représentée sur la figure. Un serpentin de refroidissement 116 enlève la chaleur des gaz producteurs de laser, augmentée de l'énergie absorbée à partir de la source d'énergie 92 pendant la décharge électrique. Les conduits 110,112 sont théoriquement logés de façon à ce que les gaz producteurs de laser circulent directement à travers l'espace entre les électrodes et puissent utiliser un diffuseur si une agitation est nécessaire pour stabiliser la décharge. La meilleure pression de fonctionnement des gaz producteurs de laser dans le tube pour laser 76 est la pression atmosphérique. Toutefois, la valeur peut être supérieure ou inférieure à un bar selon les caractéristiques de sortie désirées. Dans certains cas, il peut être nécessaire d'augmenter la pression pour avoir l'harmonie supérieure aux transitions naturelles, car l1élar- gissement des raies C02 augmente de 3GHz par bar jusqu'à 10 bars où les raies laser à C02 se chevauchent. Ainsi, en fonctionnement, la source laser 16 est branchée en ligne avec l'axe optique du tube laboratoire 18 du réacteur 10, Pour obtenir la sélection de fréquence de sortie appropriée de la source laser 16, on fait le vide dans le tube laboratoire 18 et on le remplit avec le composé U-organique enrichi en U235. L'absorption est notée, tandis que les raies laser sont sélectionnées par la grille 84. Ta charge d'alimentation de U-organique dans le réservoir 34 est ensuite admise à travers la buse 40 et irradiée. Les produits de réaction non volatils sont condensés dans la chambre 54 et les produits non volatils ainsi que le composé Uorganique ayant réagi sont condensés dans une seconde zone froide 54a. Naturellement, d'autres composés U-organiques peuvent être'utilisés avec la source laser 16 réglée par la grille 84 à la fréquence désirée et avec l'intensité choisie à la valeur appropriée. Dans chaque cas, la réaction se développe à partir de derrière le foyer en amont, vers la source laser 16 jusqu'à ce que ltintensité tombe au-dessous de la sa valeur minimum. L'appareil montré sur la figre 2 diffère de celui de la figure 1, premièrement dans la disposition de la source laser, deux sources étant utilisées dans la réalisation de la figure 2. Pour la plus grande partie, le réacteur de la figure 2 est le même que celui de la figure 1, et par conséquent les éléments mécaniques correspondants de la figure 2 sont désignés par des numéros Se référant maintenant à la figure 2, une source laser infrarouge à C02 120 réglable et une source laser à ions d'argon 130 réglable, dirigent les faisceaux laser 134 et 136 respectivement à travers les fenêtres d'entrée placées suivant un angle de polarisation 140 et l2t2 respectivement pour donner un foyer com mun. La seconde fenêtre d'entrée 142 est constituée par de la silice ou plaque Vycor transparente aux UV et aux radiations visi- hles, tandis que les autres parties, désignées par les indices "a" et "b" des deux appareils à laser sont identiques à celles décrites avec les références de la figure 1. Toutefois, puisque un peu plus de photons IR sont nécessaires, une intensité suffisante peut être obtenue à partir de la source laser 120 sans utiliser une lentille de focalisation, laquelle est omise, ou bien au moyen d'un laser 0W (ondes entretenues) à C02 ayant une intensité de sortie suffisante (puissance par unité de surface). En fonctionnement, après réglage à des fréquences appropriées, la source laser 120 excite les états vibratoires du composé U-organique et la source laser 130 augmente les états électroniques suffisamment pour dissocier les liaisons chimiques désirées attachées directement à l'atome d'uranium..ou pour stimuler une réaction chimique. Le laser 130 peut être remplacé par une lampe à mercure filtré ou par une autre source UV d'intensité suffisante pour dissocier la liaison désirée dans le cas ou une quantité suffisante d'isotope est obtenue sélectivement par l'intermédiaire de l'excitation vibratoire par irradiation avec le laser 120. Un duplicateur de fréquence (non montré sur la figure ) peut être utilisé avec le laser réglable 130 selon le composé U-organique particulier. En se référant à la figure 3, les sources laser 150 et 160 fournissent des faisceaux laser 164 et 166 respectivement pour irradier les composés U-organiques, à l'état solide, congelés, transportés sur un substrat 170,semblable à un ruban, à travers une chambre de réaction 172 entre deux sections d'irradiation adjacentes 174 et 176, dans laquelle l'atmosphère peut être contrlée. Le laser 160 peut être remplacé par une lampe à mercure filtré ou par une autre source d'UV d'intensité suffisante pour dissocier la liaison désirée dans le cas où une quantité suffisante d'isotope est obtenue sélectivement par l'intermédiaire de l'excitation vibratoire par irradiation avec le laser 150.Dans la section d'irradiation 174, le substrat 170 qui peut être une feuille mince d'acier inoxydable, est déroulé à partir d'une bobine 180 sur un premier tambour 182 rotatif, creux, qui est refroidi par de l'azote Ânjecté à travers un tourillon creux 186. Une buse 188, pulvérise les composés U-organiques, tels que Lu02, où L est un ligand macrocyclique, tel que la superphtalocyanine mélangée avec une matrice, telle que le 3-méthylpentane, dans un rapport molaire de 1/100. D'une autre façon, la matrice peut être choisie parmi plusieurs gaz ou parmi des liquides organiques ou des gaz organiques qui n'absorbent pas les photons aux fréquences laser utilisées et qui n'élargissent pas pratiquement l'absorption vibratoire du composé U-organique. Le composé U-organique congelé et la matrice sur le substrat 170 sont irradiés par un faisceau 164, provenant d'une source laser à C02 150, transmis 8 travers une fenêtre 194 en NaCl (ou en ZnSe2) et par un faisceau 166 provenant d'une source laser 160 à ions d'argon à travers une fenêtre en silice 202. Une lentille auxiliaire 204 peut être utilisée pour focaliser le faisceau 164 sur le substrat 170 pour augmenter son intensité.La source laser à C02 150 est accordée à la fréquence d'absorption vibratoire du composé U-organique et la source de laser de l'argon 160 est réglée à la fréquence d'absorption électronique pour effectuer la dissociation de la liaison U ou pour induire une réaction avec un réactif, tel que Cl2 incorporé dans la natrice. D'autres réactifs peuvent être par exemple HC1 ou HI. D'une autre façon, comme sur la fifre 1, la source laser C02 150 peut fournir des photons d'intensité suffisante pour pro duire la dissociation d'une liaison U. Les limites de cette intensité sont comprises entre 104 watts/cm2 et 1O10 watts/cm2, Dans ces cas, la source laser à argon n'est pas utilisée. Ultérieurement, le substrat 170 contenant les produits de réaction provenant de l'irradiation et de la charge alimentée n'ayant pas réagi , traverse une fente 208 dans un compartiment 212 d'une section de séparation de la chambre 172, passe sur un second tambour creux 214 et s'enroule sur une bobine 216. La température du tambour 214 est réglée par l'introduction d'un fluide provenant d'un échangeur de chaleur (non montré sur la figure) à travers un tourillon creux 220.La température du second tambour 214 est réglée pour augmenter la température des produits de réaction du composé U-organique sur le substrat 170 afin de produire une réaction avec la matière réactive pour faciliter la séparation. Cette température peut être aussi basse de quelques degrés au-dessus de la température du premier tambour 182, ou bien peut être supérieure pour faciliter la séparation des produits de réaction, par leurs différences de volatilité résultante. L'atmosphère dans les sections 174 et 176 de la chambre peut être réglée en l'évacuant par les canalisations respectives 224 et 226 et par les tubes de remplissage respectifs 228 et 230. La matière réactive peut être introduite par un tube 234 directement sur le support mobile 170. Le support 170 est ensuite enlevé de la bobine réceptrice 216 et le composé U235 organique modifié qui y adhère est séparé chimiquement. D'autres composés U-organiques peuvent être utilisés dans toutes les réalisations pourvu qu'une absorption vibratoire fondamentale, harmonique, ou de combinaisonapparalsse dans la gamme de sortie laser à C02 entre 900 et 1100 cl 1. Egalement des sources de laser réglables 130 et 160 peuvent entre des lasers réglables à colorants avec des duplicateurs de fréquence appropriés (non montrés), selon les niveaux d'énergie électronique de la liaison U-L. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la séparation d'isotopes de l'uranium, caractérisé par le fait qu'il comprend : la préparation d'un composé U-T dans lequel U est un mélange d'isotopes de l'uranium et T est une séquence chimique contenant au moins un groupe organique, ledit composé étant ensuite caractérisé en montrant pour au moins une espèce isotopique, un niveau d'énergie d'excitation de l'absorption vibratoire fondamentale, harmonique ou de combinaison, à une fréquence comprise entre 900 et 1100 cl 1;; l'irradiation dudit composé avec une énergie provenant d'une source de radiations à une fréquence comprise entre 900 et 1100 cm 1 pour modifier d'une façon différentielle les propriétés d'au moins une des espèces isotopiques dudit composé, ce qui permet d'établir des différences dans les propriétés des espèces isotopiques irradiées, lesdites différences dans les propriétés étant importantes pour faciliter une séparation des espèces isotopiques par des moyens physiques ou chimiques appliqués aux composés irradiés et aux produits en dérivant; et l'utilisation des différences établies dans les propriétés de façon à récupérer sélectivement un isotope d'uranium spécifique à partir du composé irradié. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la séquence chimique T est choisie parmi les complexes organiques borohydrures, les complexes organiques d'uranyle, les groupes alcoxy, siloxy, amino ou amido. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations est un laser à C02. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations comprend un laser et une source d'ultra-violet appliquée simultanément audit composé. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations est une combinaison de deux faisceaux d'énergie. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations comprend un laser à C02 en combinaison avec une source de lumière visible. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations comprend un laser à infrarouge en combinaison avec un laser à ultra-violet. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations comprend en combinaison un laser à infrarouge à C02 et-un laser à ion argon. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations comprend une source d'infrarouge en combinaison avec une source d'ultra-violet. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la source de radiations est un laser à infrarouge. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que le stade de l'irradiation est effectué sur un composé se trouvant à l'état solide congelé. 12, Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations de dépôt dudit composé sur un substrat, le déplacement du substrat à travers une zone d'irradiation et le transport du composé sur le substrat en mouvement pendant l'irradiation du composé. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le substrat en mouvement comprend un élément allongé analogue à un ruban. 14. Procédé selon l'une des revendications 12 et 13, caractérisé par le fait qu'il comprend les contrales de la vitesse de déplacement dudit substrat et de l'intensité de l'irradiation dirigée sur ledit composé transporté par le substrat pendant son déplacement pour réguler la dose d'énergie des photons appliquée au composé. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé par le fait qu'il comprend l'incorporation d'un composant réactif dans ledit composé avant de déposer le composé sur ledit support. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que l'irradiation dudit composé est effectuée dans une première zone de réaction, et que dans celle-ci, après irradiation, ledit composé comprend des dérivés présents dans une phase vapeur, le procédé étant encore caractérisé par l'opération de pompage desdits dérivés à travers une buse de détente, pour les refroidir, dans ladite première zone de réaction. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait qu'il comprend la régulation du diamètre d'ouverture de ladite buse et de la vitesse du pompage à travers celle-ci, ce qui permet de régler la pression dans ladite première zone de réaction. 18. Procédé selon l'une des revendications 16 et 17, caractérisé par le fait qu'il comprend encore les opérations d'admission dans une seconde zone de réaction, l'introduction des composés irradiés provenant de la première zone de réaction et des espèces gazeuses réactives dans la seconde zone de réaction, et la réaction des composés irradiés avec les espèces gazeuses réactives dans la seconde zone de réaction. 19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 b 18, caractérisé par le fait qu'il comprend encore les opérations d'admission dans une première zone réglée en température et dans une seconde zone réglée en température, la condensation du composé modifié irradié ayant réagi dans la première zone réglée en température, et la condensation du composé irradié n'ayant pas réagi dans la seconde zone réglée en température, 20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 k 19, caractérisé par le fait qu'il comprend encore la régula- tion de la température dudit composé pendant son irradiation, 21.Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que lesdites différences dans les propriétés1 importantes pour faciliter la séparation des espèces isotopiqueproviennent desdites opérations de régulation de la température dudit composé pendant son irradiation, le procédé étant encore caractérisé par loperation consistant en la séparation des espèces isotopiques irradiées, basée sur la régulation de la température du composé pendant son irradiation. 22. Procédé selon lune quelconque des revendications 1 è 21, caractérisé par le fait qu'il comprend l'activation d'une espèce isotopique dudit composé et la réaction de ladite espèce isotopique activée avec ledit composé. 23. Appareil pour la séparation des isotopes de l'uranium pour fournir un produit enrichi en isotope, caractérisé par le fait qu'il comprend une chambre de réaction pour retenir une composition chimique comprenant un certain nombre d'espèces isotopiques de l'uranium, un moyen avec valve pour réguler 11 introduction de la composition chimique dans la chambre de réaction; des moyens pour contrtler la composition de l'atmosphère dans la chambre de réaction; des moyens de contrale de la température pour réguler la température dans la chambre de réaction; un générateur comprenant une source d'énergie pour produire un faisceau d'énergie rayonnée, et des moyens comprenant un système d'électrodes pour diriger ledit faisceau devant frapper la composition chimique contenue dans la chambre de réaction, afin qu'il se produise avec le faisceau une inter-réaction et afin de modifier les propriétés de la composition chimique, de façon à faciliter la séparation de ses composants isotopiques. 24. Appareil selon la revendication 23, caractérisé par le fait qu'il comprend encore un photo-détecteur pour contra~ ler l'interaction desdits faisceaux avec ladite composition. 25. Appareil selon l'une des revendications 23 et 24, caractérisé par le fait qu'il comprend encore un réservoir pour le stockage de ladite composition chimique et un échangeur de chaleur pour réguler la température de la composition stockée dans le réservoir. 26. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 25, caractérisé par le fait qu'il comprend encore un réservoir pour le stockage du gaz réactif et du gaz tampon, et une valve pour réguler l'introduction de ces gaz dans la chambre de réaction. 27. Appareil selon ltune quelconque des revendications 23 à 26, caractérisé par le fait qu'il comprend encore une pompe à vide pour aspirer les gaz depuis la chambre de réaction. 28. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 27, caractérisé par le fait que les moyens de contrtle de la température comprennent une buse d'étendeur reliée auxdits moyens à valve et placée dans la chambre de réaction. 29. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 28, caractérisé par le fait que ledit générateur comprend des moyens pour engendrer un laser infrarouge à C02. 30. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à 28, caractérisé par le fait que ledit générateur comprend des moyens pour engendrer des radiations infrarouges réglables. 31. Appareil selon l'une quelconque des revendications 23 à28, caractérisé par le fait que ledit générateur comprend des moyens pour engendrer à la fois des radiations infrarouges et des radiations ultra-violettes. 32. Appareil pour la séparation des isotopes de l'uranium, pour fournir un produit enrichi en isotope, caractérisé par le fait qu'il comprend un générateur pour produire un faisceau d'énergie rayonnée, une chambre d'irradiation disposée pour recevoir un faisceau d'énergie rayonnée provenant du générateur, des moyens supports mobiles pour supporter une composition à irradier, des moyens pour supporter et déplacer lesdits moyens supports et une composition, comprenant plusieurs espèces isotopes, transportées sur eux, à travers la chambre d'irradiation, une chambre de réaction, des moyens de communication avec la chambre d'irradiation pour permettre le passage desdits moyens supports à travers celle-ci, depuis la chambre d'irradiation à la chambre de réaction, et un moteur pour déplacer lesdits moyens supports à travers la chambre de réaction pour faciliter l'interaction entre la composition transportée sur le support et un réactif contenu dans la chambre de réaction. 33. Appareil selon la revendication 32, caractérisé par le fait qu'il comprend encore des moyens de centrale de la température pour réguler celle-ci dans la chambre de réaction.