Brevet FR2512354A1 — publié le 19830311

L'invention concerne un procédé pour la separa- tion d'isotopes dans un système à deux phases par exemple du type solide-phase liquide, phase liqui de phase liquide, phase solide phase gazeuse0 Ce procédé est basé sur la connaissance du fait que la distribution des isotopes peut être contrée par le choix de la composition des phases, c'est-à-dire par leur nature structurelle et matérielle. Elle peut être contrôlée par la con- centration des isotopes et des groupes de coordination ou ligands ainsi que par la température, l'éclairage, les paramètres hydro- dynamiques, et par la durée de contact des phases.Par exemple, les isotopes d'uranium, de lithium et d'azote provenant de solutions aqueuses et non aqueuses pourront, s'ils sont mis en con- tact avec des sorbants solides ou avec des agents d'extraction liquides, être séparé avec une grande efficacité par le procédé de l'invention, c'est-à-dire par séparation chimique. Les procédés de séparation des isotopes par voie chimique publiés jusqu'ici et utilisés, parmi lesquels on peut citer comme exemples, Laskorin, B.N. and eow. Uspechi Ehimit, tome XLIV, N 5 761-780 (1975); Carman de J. and eow. :Report AAEC/LIB/BIB - 273, 1970, sont basés stlr des réactions d'échanges d'isotopes, dont les constates d'équilibre, c'est"hdire les facteurs de séparation élémentaire, varient en général dans des limites allant d'environ 1,01 à 1,0001, suivant la masse des isotopes dont il s'agit; les chiffres les plus bas s'apliquent aux isotopes des éléments lourds, par exemple lturanium; Dans ces dernières années, on a porté beaucoup d'attention à la séparation des isotopes d'uranium par des sorbants solides et des agents d'extraction liquides.On peut citer notamment par exemple des brevets et demandes de brevet Japonaises en Âllemagne (République Fédérale) (par exemple DOS 2 235 603 (1973), DOS 2 349 595 (1973), DOS 2 623 891 (1977) ), français (par exemple brevet français 1 600 437 (1968) ) et les publications d'un journal roumain (par exemple Ponta A. Calusaru A. : Isotopenpraxis 13, N 6 214 à 216 (1977); ibid. N 12, 422 à 426 (1975). Un effort pour maintenir certaines conditions au cours de réaction d'échange des isotopes du type est la caractéristique commune de tous les procédés publiés, les chiffres romains indiquant les phases. Les travaux initiaux dirigés sur la séparation de l'uranium VI) sont néanmoins restés infructueux en raison du fait qu'on n'est pas arrivé à obtenir d'une façon reproductibîs un facteur de séparation dépassant environ 1 ,00009, en utilisant des échangeurs d'ions et des procédés chromatographiques. C'est la raison pour laquelle l'attention s'est portée sur les sys- tèmes où l'uranium est présent dans différents états de valence s tels que U/VI/-U/IV/, et U/III/-U/IVJ. Il se produit simulta nément, dans ces systèmes, une réaction d'échange d'électrons, dans laquelle l'uranium dont la valence est la plus élevée est toujours enrichi en isotope le plus léger. En outre, on a réellement atteint une augmenta- tion sensible de l'efficacité de la séparation en rapport avec l'effet sur les isotopes des réactions de complexation et en utilisant un type approprié de sorbant, au besoin d'agent d'extraction, sélectif pour un des états de valence de l'uranium. D'a- près bes chiffres publiés (par exemple M. Seko, T. Niyaka, K. Inada - Nucl. Technology 50, 178 à 186 (1980), Report INFEC/1)EP/wG. 2/31 - On the technical, Economical and Safeguard Informations of The Different Enrichment Techniques'l 15-3 - 1979), il est évident qu'on a réussi à amener le facteur de séparation élémen- taire à un niveau de valeur d'environ 1,0012 ce qui a abaissé la limite inférieure d'utilisation économique du procédé Par exemple, le facteur de séparation élémentaire du procédé par diffusion gazeuse utilisé industriellement pour la séparation des isotopes d'uranium est d'environ 1,0027. On peut donc affirmer que les résultats atteints sont déjà intéressants aux points de vue économiques et technologiques. L'utilisation opérationnelle n'est toutefois pas dépourvue de réticences, ce qui est principalement dA aux chiffres qui limitent le facteur de séparation élémentaire qui est en rapport avec l'établissement de dispositifs comportant un nombre important d 'étages, avec l'importance de la quantité d'u- ranium enrichi retenue et avec la durée relativement longue né- cessaire pour atteindre la stabilité de l'état du procédé. La nécessité de répéter de nombreuses fois les opérations de réduction et d'oxydation de l'uranium entraîne d'importantes exigences en agents de réduction et d'oxydation afférents et, an besoin, également en énergie pour ces réactions. Ces inconvénients sont éliminés par le procédé de séparation d'isotopes suivant l'invention, procédé qui est basé sur une distribution contr3lée, utilisant l'effet de concentration isotopique dans un système en deux phases. Le procédé de l'invention est caractérisé en ce que l'une des deux phases est une solution aqueuse ou nonaqueuse des composants isotopiques et d'un groupe de coordina- tion ou ligand, ayant une concentration qui peut aller de 10-6M jusqu'à une solution saturée, ou une des phases est un mélange gazeux des composants isotopiques, ou un mélange gazeux des compo; sants isotopiques et d'un gaz inerte, et les isotopes séparés se trouvent dans le mélange, ou Si c'est le cas, la solti:tion, dans un rapport molaire de 1 4 105 à 1 t 1O5, la seconde phase étant un sorbant solide, tel que les échangeurs d'ions i base de copolymères de styrène-divînylbenzène, ou des bio-sorbants à base de mycelium de funyusiDférieurs et des sorbants à base de cellulose, ou cette seconde phase étant un agent d'extraction tel que le phosphate de tributyle ou la trioctylamine, si besoin est soutenu par un véhiculeur tel que le téflon, le gel de silice et la cellulose et le système à deux phases faisant preuve avantageusement d'un isotherme d'équilibre non-linéaire pour la sorption et/ou la désorption, pour l'extraction et/ou pour la reextraction si besoin est, la vitesse de transport des composants isotopiques d'une phase à une autre, après mise en contact des deux phases, n'étant pas égale, et un retard de l'échange isotope pique se produisant par complexation des isotopes au moyen de groupes de coordination tels que des ions carbonate, sulfate, citrate, chlorure et éthylènediaminetétra-acétate, ou en utilisant des sorbants et agents d'extraction possédant des groupes fonctionnels chelatants, tels que des groupes carboxyl et hydroxyl, des groupes à base de phosphore, d'azote et de soufre, et/ ou en opérant dans l'obscurité, ou, sous une lumière ayant une longueur d'ondes se situant entre 2,5 x 102 et 109 nm, procédé caractérisé en outre en ce que la durée de contact des phases est choisie entre 10-2 et 106 s (secondes), la température entre 102 et 103 K, le nombre de révolutions de l'agitateur entre 10-2 et 104 révolutions par seconde, la vitesse d'écoulement dans le dispositif à colonne entre 10-6 et 10-1 m/s, et la dimension des particules de sorbant Entre 10 6 et 10-2m, et, en outre, en ce que, pour la désorption ou la re-extraction des composés isotopiques, on utilise des solutions de composés tels que les carbonate de sodium, sulfate de sodium, acide sulfurique, acide nitrique et acide chlorhydrique, qui contiennent en plus de ces composés, des groupes de coordination complexants tels que des ions citrate, éthylène diaminetétra-acétate, que l'on utilise seuls ou en mélange avec une concentration totale pouvant aller de 10 3 jusqu'à saturation de la solution. Dans le procédé suivant 11 invention, on peut utiliser par esemple, une solution aqueuse de composants isotopiques, tels que par exemple 235u/vi/ et 238U/VI/ et un groupe de coordination ou ligand, tel que des ions nitrate, sulfate et carbonate, la concentration totale se situant entre 10-2 et 10-1M (mole), solution dans laquelle les isotopes 235U et 238U se trouvent, dans le mélange de départ, dans un rapport molaire entre 1 : 500 et 1 : 100. On peut utiliser comme sorbant solide des échangeurs d'ions à base de copolymères de styrène-divinyl- benzène, ou des sorbants à base de mycelium d'un fungus inférieur de l'espèce P. Chrysogenum.La durée de contact des phases est choisie entre 102 et 104 s, l'opération s'effectue dans l'obscu- rité ou sous une lumière ayant une longueur d d'onde qui se situe entre 250 et 650 nm, en outre, avec un nombre de révolutions de l'agitateur de 0,8 à 12 révolutions par seconde, ou avec une vitesse d'écoulement, si l'on opère dans une colonne, comprise entre 10-4 4 et 1O1m/s, et avec un sorbant solide dont les particules ont des dimensions de 10 à 1O3m, et à des températures entre 273 et 373 K. On peut utiliser, pour la désorption, des solutions de chlorure de sodium + carbonate de sodium, ou un acide chlorhydrique ayant une concentration entre 10 1 et 1,5M, Le procédé suivant l'invention est caractérisé par des facteurs de séparation beaucoup plus élevés que ceux qui étaient obtenus jusqu'ici dans les réactions d'échanges d'isoto- pes. Les voleurs maximales de facteurs de séparation élémentaires varient entre 1,02 et 1,10 au cours de la sorption, si on y comprend aussi la désorption des isotopes de l'uranium. Il est tout spécialement avantageux d'utiliser des solutions d'uranium (VI) et des sorbants solides à haute sélectivit, mais on n'opère rera pas avec des cinétiques trop rapides des processus de sotp- tion, ou de désorption s'il y a lieu. L'importance économique et technologique de lto- pération de séparation des isotopes suivant l'invention, est considérable. Une augmentation sensible de la valeur du facteur de séparation élémentaire représente, notnrnent pour la sépara- tion des isotopes de l'uranium, une diminution du nombre total d'étages de séparation de l'ordre de 1 à 1,5, ce qui rend plus courte la durée nécessaire pour que s'établisse un état stable, et supprime le maintien de l'uranium dans le dispositif dans une mesure analogue. Il devient possible d'opérer avec des solutions d'uranium hexavalent, sans qu'il soit nécessaire de changer son état de valence, et il n'est pas nécessaire de transformer cet uranium en UF6 avant l'enrichissement, car il se prête alors à être employé opérationnellement dans des étages d'enrichissement.Un autre point important réside dans le fait que l'uranium épuisé qui est produit par le procédé de l'invention peut être utilisé comme Uranium-matière d'entrée et que l'on peut réduire la teneur en isotope 235U dans les déchets au moins de moitié. L'objet du nouveau procédé de séparation des isotopes, notamment dans l'exemple d'une sorption, peut en outre être décrit de la façon suivante : - a) En mettant en contact un sorbant solide ou un agent d'ex- traction liquide avec la solution aqueuse d'isotopes, par exemple avec un mélange de 235U (VI) + 238U (IV)' où la concentration de l'un des isotopes est d'un ordre d'au moins la moitié plus élevé que celle de l'autre, la sorption des deux isotopes se produit simultanément, la vitesse de sorp tion de chaque isotope étant néanmoins proportionnelle à la force d'entraînement du procédé, c'est-à-dire au déplace ment relatif à partir de équilibre et à la valeur du coef ficient de transfert de masse.Cette vitesse de sorption gé néralement différente des composants isotopiques, qui est conditionnée par le retard de l'échange isotopique (voir point g ci-après) constitue la nature de l'effet que l'on appelle ici "effet de concentration isotopique".La vitesse de sorption peut entre définie par exemple, par l'équation: R=kq . a q = kc O # c où R désigne la vitesse de sorption, et si nécessaire de désorption, et respectivement de transport de l'isotope d'une phase à l'autre, kq, kc sont les coefficients de transfert de masse et #q, #c désignent la force d'entraînement du procédé, respectivement le gradient de concentration dans les phases "q" et "c" - b) Force d'entraînement de transport de l'isotope d'une phase (ici la phase aqueuse) dans une autre est fonction, d'une part de la concentration initiale en isotopes dans les pha ses, et, d'autre part, une fonction-ie la forme de l'isother- me d'équilibre dans les zones de variations des concentra~ tions d'isotopes, ces variations se produisant au cours de la sorption. - c) On a avantage, en rapport avec les concentrations en iso topes dans la solution et avec le type de procédé de limi tation de la sorption, à choisir un sorbant tel qu'il fas se preuve, dans la zone des variations de concentrations, autant que possible, de différences de pentes de sections de l'isotherme d'équilibre, correspondant si possible à un isotope unique. Il parait avantageux que la partie de lti sotherme d'équilibre de la sorption, qui correspond à lti- sotope dont la concentration est la plus faible, présente le gradient qui se situe approximativement entre 102 et 103 et que la partie correspondant à l'isotope dont la concentration est la plus élevée, présente un gra dient de 10 environ. - d) Comme le choix du sorbant trouve sa limitation dans les propriétés des seuls sorbants, il est donc possible dtajus- ter la composition de la solution aux propriétés du sol- vans. Dans ce sens, on prendra en considération une modi fication de la concentration absolue en isotope, par exem ple par dilution, tout en maintenant le rapport entre les isotopes à sa valeur originale, en opérant un nouvel ajus tement de la solution par addition d1autres composants, agents complexants inclus. - e) Le coefficient de transfert de masse est fonction, d'une part de la composition de la solution, de la concentration des isotopes et du type de sorbant, d'agent d'extraction stil y a lieu, et, d'autre part, de la température et des paramètres hydrodynamiques, (vitesse d'agitation, vitesse d'écoulement, dimensions des particules de sorbant, et au tres analogues). En raison du fait que la ddpendance de la concentration est un des points les plus importants, ces coefficients ont généralement une valeur différente pour chaque isotope, la valeur absolue étant néanmoins détermi- née par un type de sorbant.On a constaté qu'il y a avanta ge à opérer avec un sorbant pour lequel le coefficient de transfert de masse se situe entre 10-5 5 et 10 5/s 1 4 - f) On pourra utiliser par exemple comme sorbants ayant les propriétés d'équilibre et cinétiques mentionnées ci-dessus, ce qui on appelle les bio-sorbants (soir certificats d'au- teurs tchéco-slovaques N 155 833 et ceux qui correspondent aux demandes PV 1867-75 et PV 588-76) et de plus des échan- geurs d'ions à base de copolymères de styrène-divinylbenzè- ne, agents d'extraction seuls ou maintenus par un véhicu- leur tel que le tels, la cellulose, le gel de silice et autres. - g) En mgme temps que la scrption. et si besoin en meme temps que l'extraction d isotopes, pratiquement immédiatement, l'échange isotopique commence à se produire; cet échange supprimant les différences entre les proportions sorbées des isotopes individuels, en raison des différences de vi- tesse de sorption.L'effet négatif du procédé d'échange isotopique, dont la vitesse est approximativement égale à la vitesse de sorption de l'isotope dont la conce-ntra%-ion est la plus élevée, peut entre compensée, si on le préfère contrariée, d'une part, par la sélection et le choix approw prié du type de sorbant et de la composition de la solution et, d'autre part, en opérant à basse température et en li mitant l'arrivée de la lumière.On peut aussi obtenir un retardement de l'échange isotopique en complexant le com posant isotopique de l'une des phases, ceci signifiant, soit l'addition d'un groupe de coordination approprié dans la solution, soit en faisant appel à un sorbant, Si besoin est à un agent d'extraction, portant un groupe fonctionnel formateur de complexe. - h) Ce que l'on dit ci-dessus, comme exemple des cinétiques de sorption des isotopes est aussi vrai, en principe pour les cinétiques de désorption, Si on le désire de ré-extraction et des échanges isotopiques qui accompagnent ces opérations. EXEMPI 1 - On met en contact, avec 60 ml de solution de 0,01 N de nitrate d'uranyle, dont le pH a é té ajusté à 3,5 2 g d'un sorbant de la marque Ostscrb MV 6/511 (sorbant à base de fungus de l'espèce P. chrysogenum) activé avec de l'oxyde de titane (IV) hydraté, sous la forme Na (gonflé et centrifugé), tout en mélangeant avec une vitesse de l'agitateur de cinq révolutions par seconde, sous une température de 293 K et sans admission de lu mière. Le rapport entre les isotopes 235U et 238U dans la solu tion initiale était de 0,725 x 10-2 2 (un composé préparé à partir d'uranium naturel a été utilisé).Au cours de la réaction de sorption, on a prélevé des échantillons de la phase licrflde, et on a déterminé la concentration totale d'uranium dans ces échan- tillons (par une méthode spectro-photomètrique utilisant le ré- actif "arsenazo I"), et on a déterminé le rapport des isotopes 235U : 238U au moyen d'un spectromètre de masse de la Company Aldermaston-Micromass 30.La valeur du facteur de séparation a été calculée en fonction du temps d'après les résultats obtenus : durée /s/ 0 0.6x10 1.2x10 2.4x10 3.6x10 7.2x10 14.4x10 Concentration totale en U/M/ 0.01 0.006 0.0053 0.0046 0.0042 0.0037 0.0035 Facteur de séparation 1.000 0.997 0.976 0.933 1.024 1.030 1.005 Le facteur de séparation est defini comme étant le rapport entre les rapports des isotopes 235U : 23, dans la phase sorbant et ce rapport isotopique dans la phase liquide. EXEMPLE 2 En opérant dans les mêmes conditions que dans 1' exemple 1, avec cette différence que les expériences ont été faites à la lumière du jour, on a déterminé la variation des le temps de la concentration totale d'uranium e-t u rapport Xso- topique.D'après les résultats obtenus, on à elcilé a dépen dance entre le facteur de séparation et le temps : Durée/s/ 0 0.6x10 1.2x10 2.4x10 3.6x10 7.2x10 14.4x10 Concentration totale en U/M/ 0.01 0.0058 0.0052 0.0044 0.0042 0.0039 O.OQ37 Facteur de séparation 1.000 0.980 0.980 0.997 1.016 1.020 1.025 EXEMPLE 3. En opérant dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, avec cette différence que l'on a utilisé un échan- geur de cations fortement acide de la marque Amberlite lR-120 sous la forme , on a déterminé la variation dans le temps se la concentration totale en uranium et du rapport isotopique dans la phase liquide.D'après les résultats obtenus, on a calculé la dépendance entre le facteur de séparation et le temps s Durée /s/ 0.3x10 0.6x10 1.8x10 3.6x10 10.8x10 Concentration totale en U/M/ 0.01 0.0031 0.0013 0.0003 0.0002 0.0002 Facteur de Séparation 1.000 0.997 1.025 1.007 1.000 1.001 EEMPLE 4.- On a mis en contact dans 20 ml d'une solution de 1 M NaCl + 0,1 PI Na2CO3, 5 g d'un sorbant de la marque Ost sorb MV 6/5 (gonflé, centrifugé) avec de l'uranium à raison de 4 x 105 M d'U/g sous agitation, la vitesse de l'agitateur étant de 5 révolutions par s, sous une température de 293 K et sous admission de la lumière.Le rapport des isotopes d'uranium dans le sorbant au commencement de l'essai était de 0,725 x 10 2. Au cours de ltopération de désorption, on a prélevé des échan tillons dans la phase liquide, et on y a déterminé la concentra tion totale d'uranium et le rapport des isotopes 235U s 23 %. La dépendance entre le facteur de séparation et le temps a été calculée d'après les résultats s Durée /s/ O O.3x103 009x103 1.8x10 3.6x10 10.8x10 Concentration totale en U/M/O 3.5x103 3.7x103 4.5x10-3 4.5x10 5.2x10 3 Facteur de séparation 1.000 0.984 1.033 1.045 1.050 1.032 EXEMPLE 5 En opérant dans les mêmes conditions que dans l'exemple 4, avec cette différence que l'expérience a été con duite sans admission de lumière, on a déterminé la variation de la concentration totale en uranium et du rapport isotopique dans la phase liquide.On a calculé, d'après les résultats, la dépendance entre le facteur de séparation et le temps: Durée /s/ 0 0.3x10 0.9x10 3.6x10 10.8x10 Concentration -3 -3 -3 totale en U/M/O 2.7x10-3 3.3x10 4.4x10 4.9x10 Facteur de Séparation 1.000 1.059 1.038 1.071 1.066 EXEMPLE 6 On a mis en contact avec 50 ml d'une solution à 0,01 N de nitrate d'uranyle, 2 g d'un sorbant de la marque Ost sorb MV 6/5 (solvant à base de mycelium du fungus de l'espèce P. chrysogenum sous la forme E+, gonflé et centrifugé, sous agita tion, la vitesse de l'agitateur étant de cinq révolutions par seconde, sous une température de 293 K et sous admission de la lumière du jour. Le rapport entre les isotopes 235U : 23, dans la solution de départ était de 0,725 x 10 t. On a séparé les deux phases au bout de trois heures, et la solution a été, dans une seconde étape, mise en contact avec une nouvelle quantité de 2 g du même sorbant, pendant à nouveau trois heures. On a effectué au total quatre étapes de sorption de ce genre.On a déterminé après chaque étape la concentration totale en uranium dans la phase liquide (par la méthode spectrophotomètrique, en utilisant le réactif "arsenazo Il) et l'on a aussi déterminé après chaque étape le rapport isotopique 235U : 238U dans la phase sorbant, (en utilisant un spectromètre de masse de Aldermaston Micromass Company, modèle 30). Le facteur de séparation élémentaire d'une étape a été calculé d'après les résultats. Chiffre otenu : 1 020. Le facteur de séparation est défini comme le rapport entre les rapports isotopiques 235 : 238U 8U dans la phase sorbant et les mêmes rapports isotopiques dans la phase liquide, dans le cas présent, après trois heures de contact des phases. EXEMPIE 7 - En opérant dans les mimes conditions que dans l'exemple 1, avec cette différence que l'on a utilisé le sorbant de la marque Ostsorb MV 6/5 après activation avec de l'oxyde de titane (IV), on a effectué quatre étapes de sorption. On a calculé le facteur que séparation élémentaire d'une étape d'après les résultats. Chiffre obtenu 1 025. EXEMPLE 8 On a mis en contact 5 g de sorbant de la marque Ostsorb MV 6/5 sous la forme Xtt (gonflé et centrifugé, saturé d'uranium à raison de 4 10 M M dtU/g, sous agitation, l'agita- teur tournant à une vitesse de 5 révolutions par s, sous une température de 293 K et avec admission de la lumière du jour, avec 20 ml d'une solution de 1 M de chlorure de sodium + 0,1 mole de carbonate de sodium. Le rapport des isotopes 235U : 23 i dans le sorbant au commencement de l'essai était de 0,725 x 10 , On a séparé les deux phases au bout d'une heure, et on a ajouté au sorbant une nouvelle solution ayant la même composition. On a effectué, en tout, quatre étapes de désorption de ce type.Après chaque étape, on a déterminé la concentration totale d'uranium dans la solution, et l'on a déterminé le rapport isotopique 235U: 238U dans la phase sorbant après la dernière étape. On a calculé d'après les résultats le facteur de séparation élémentaire d'un étape: chiffre obtenu: 1150. EXEMPLE 9 En opérant dans les mêmes conditions que dans l'exemple 3, avec cette différence que l'on a utilisé pour la désorption une solution de 0,1 M de carbonate de sodium, on a effectué quatre étapes de désorption. On a ensuite calculé le facteur de séparation d'une étape d'après les résultats: chiffre obtenu: 1 120. EXEMPLE 10 En opérant dans les mêmes conditions que dans l'exemple 3, avec cette différence que l'on a utilisé pour la désorption une solution de 0,1 M d'acide chlorhydrique, on a effectué quatre étapes de désorption. Le facteur de séparation d'une étape a été calculé d'après les résultats: chiffre obtenu: 0,980. EXEMPLE 11 On a mis en contact 20 ml d'une solution de 0,1 M de tri-n-octylamine sous forme de base, avec 100 ml d'une so lution de 0,01 M UO2SO4 + 0,1 M Na2SO4, en agitant avec un agitateur de laboratoire, à une température de 293 K. Le rapport des isotopes 235U: 238U dans la solution de départ était de 0,725 x 10-2 (on s'est servi d'un composé préparé à partir d'uranium naturel). On a prélevé des échantillons au cours de l'extraction dans la phase aqueuse, et a déterminé, dans cette phase la concentration totale en uranium (par la méthode spectrophotomètrique en utilisant le réactif "arsenazo 1"), et le rapport isotopique au moyen d'un spectromètre de masse de la Aldermaston Micromass (Modélé 30) Company. La valeur du facteur de séparation en fonction du temps a été calculé d'après les résultats: Durée /s/ 0 15 30 60 120 240 Concentration de U/VI/M. 0.01 0.0083 0.0069 0.0063 0.0071 0.0071 Facteur de séparation 1.000 1.029 1.003 1.004 1.000 1.000 Le principe du procédé de distribution contrôlée peut être en outre, utilisé pour la séparation de composants qui aient, soit des concentrations différentes, soit des vites ses de transport différentes, c'est-à-dire pour les cas où la vitesse de sorption, et au besoin de désorption, est différente pour les composants individuels. Outre la séparation des mélanges isotopiques, celles de matières ayant des propriétés similaires telles que les terres rares, ou encore Zr-Hf, 226Ea Ba et autres sont concernées ici. La préparation de matières pures, telles que des matières pour semi-conducteurs, de pureté nucléaire et analytique, peut être très bien réalisée par ce procédé. R E V E I I) i C A T i O N L9 1.- Procédé pour la séparation d'-isotopes par la méthode de distribution contrdlée en utilisant spécialement l'effet de concentration isotopique dans les systèmes à deux phases, procédé caractérisé en ce que l'une des deux phases est une solution aqueuse ou non-aqueuse des composants isotopiques et d'un groupe de coordination ou ligand, ayant une concentration qui peut aller de 10-6M jusqu'à une solution saturée, ou une des phases est un mélange gazeux des composants isotopiques ou un mélange gazeux des composants isotopiques et d'un gaz inerte, et les isotopes séparés se trouvent dans le mélange, ou mi c'est le cas, la solution, dans un rapport molaire de 1 s 105 à I : 10-5 la seconde phase étant un sorbant solide, tel que les échangeurs d'ions à base de copolymères de styrène-divinylbenzène, ou des bio-sorbants à base de tnycelium de fungi inférieurs et des sor- bants à base de cellulose, ou cette seconde phase étant un agent dtextration tel que le phosphate de tributyle ou la trioctylamine si besoin est soutenu par un véhiculeur tel que le téflon, le gel de silice et la cellulose et le système à deux phases faisant preuve avantageusement d'un isotherme d'équilibre non-linéaire pour la sorption et/ou la désorption, pour l'extration et/ou pour la re-extraction si besoin est, la vitesse de transport des com- posants isotopiques d'une phase à une autre, après mise en contact des deux phases, n'étant pas égale, et un retard de l'échan- ge isotopique se produisant par complexation des isotopes au moyen de groupes de coordination tels que des ions carbonate, sulfate, citrate, chlorure et éthylènediaminetétra-acétate, ou en utilisant des sorbants et agents d'extraction possédant des groupes fonctionnels chelatants, tels que des groupes carboxyl et hydroxyl, des groupes à base de phosphore, d'azote et de soufre, et/ou en opérant dans ltobscurité, ou sous une lumière ayant une longueur d'ondes se situant entre 2,5 x 102 et iO9nm, procédé caractérisé en outre en ce que la durée de contact des phase ses est choisie entre 10 et 106 secondes, la température entre 102 et 103 Et le nombre de révolutions de l'agitateur entre i012 et 104 révolutions par seconde, la vitesse d'écoulement dans le dispositif à colonne entre 10 6 et 10 1 m/s, et la dimension des particules de sorbant entre 10 6 et 102m, et, en outre, en ce que, pour la désorption ou la re-extraction des composés isotopiques, on utilise des solutions de composés tels que les carbo nate de sodium, sulfate de sodium, acide sulfurique acide nitrique et acide chlorhydrique, qui contiennent en plus de ces composés, des groupes de coordination complexants tels que des ions citrate, éthylène diaminetétra-acétate, que l'on utilise seuls ou en mélange avec une concentration totale pouvant aller de 10 3 Jusqu'à saturation de la solution 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'on utilise une solution aqueuse de composants isotopiques tels que 235 U(VI) et 238 U(VI)' et un groupe de coordination tel que des ions nitrate, sulfate et carbonate, la concentration totale se situant entre 10 2 et 10-1M. 3*- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les isotopes que l'on sépare, tels que 235U et 238U se trouvent, dans le mélange de départ, dans un rapport molaire qui se situe entre 1 : 500 et 1 : 100. 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un sorbant solide à base de mycélium de Fundus inférieur de l'espèce P. chrysogenum, ou des échangeurs de cations fortement acides, à base de copolymères de styrène et divinylbenzène. 5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 11 on choisit la durée de contact des phases entre 102 et 104 s. 6.- Procédé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'on opère dans l'obscurité ou sous une lumière dont la longueur d'onde se situe entre 250 et 650 nm. 7.- Procédé suivant la revendication 1, caract6- risé en ce que l'on opère dans des conditions iù le nombre de révolutions de l'agitateur se situe entre 0,80 et 12 révolutions par seconde, la vitesse d'écoulement dans un dispositif en colonne se situe entre 10-4 4 et 10 1 m/s, et avec un sorbant solide dont les particules ont des dimensions qui se situent entre et 10-3 m. 8.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lon opère à des températures qui se situent entre 273 et 373 K 9.- Procédé suivant la revendication 1 caracté- risé en ce que l'on utilise, pour la désorption ou la re-ertrac- tion, une solution de chlorure de sodium + carbonate de sodium, ou d'acide chlorhydrique ayant une concentration entre 10 ' et 1,5 N.