SE409950B - Forfarande och anordning for isotopseparation - Google Patents

Description

vzïazzv-3 jonisationsenergi i form av lasnrstrålning till uran och för att ge en volym av relativt rörliga partiklar från vilka de Joniserade uran- atomerna kan separeras med användning av korsfält-MHD-accelerator- metoder. Anrikningsprocessen är typiskt kontinuerlig genom att man åstadkommer upprepad tillföring av laserstrålning och accelera- tionskrafter i sekvens varför det är önskvärt att kontinuerligt ge- nerera ångan exempelvis genom upphettning av uran så att en ångström bildas.

Det är känt att vid förångning av ett material till gas- eller ångtillstånd erhålles en generellt expanderandc gasvolym i alla riktningar. Icke desto mindre ökar de fysikaliska verkningarna av korsfält-MHD-acce]erationen av joniserade partiklar i ånga eller plasma generellt i verkningsgrad med minskande dimensioner av sepa- rationsområdet. Detta beror åtminstone delvis på begränsningar av fria medelväglängden för accelererade partiklar, varvid är önskvärt att uppsamla de accelererade partiklarna på ett avstånd där det före- finnes ringa sannolikhet för kollision mellan divergerande partiklar med andra beståndsdelar. Medan det sålunda är önskvärt att acceptera den stora vinkeln för ångströmmen som i allmänhet bildas ger teore- tiska överväganden företräde för förhållandevis små områden för korsfält-separationsmetoden. _ I Dessutom erhålles separation av de joniserade partiklarna från ångan effektivt om ett väl definierat ångflöde med likformig lokal partikelriktning kan upprätthållas så att joniserade partiklar kan aecelereras i ortogonal riktning och såväl de joniscrade partik- larna som de kvarvarande ångbeståndsdelarna separat uppsamlas för avlägsnande från systemet såsom anrikad uran i resp. isotopkoncentra- tioner. Detta önskvärda separationstillstånd underlättas typiskt genom att man begränsar området och vinkeln för ångströmmen.

Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes ett anriknings- system med användning av selektiv jonisation varvid ånga av uran _ bildas såsom en radiellt riktad expanderande ångström över en avse- värd vinkel samt riktas mot en omgivande med flera kammare försedd korsfält-MHD-accelerator, som är anbringad för att mottaga den ra- diellt expanderande ångan över en motsvarande vinkel och efter selek- tiv Üonisering ger separation av joniserade och icke~joniserade ång- partiklar i två ortogonala rörelser.)Systemverkningsgraden förbätt- ras därigenom genom .adaption av jonseparatorn så att denna accep- terar den vidvinkelexpansion hos uranångan som erhålles. Dessutom minskas behovet för periodisk rengöring av ånggenereringsanordningen genom återföring av oanvänd ånga. 3 1314327-3 Enligt en speciell utföringsform fokuseras en elektronstråle så att den träffar ytan av uranmetallen över en lång tunn linje odm ger upphov till lokal förångning vid strålens träffpunkter utefter linjen. Förångad uran expanderar radiellt bort från träfflinjen till ett område där tillföring av laserenergi ger ett plasma inne- hållande selektivt joniserade atomer av den önskade isotopen U235 utan motsvarande jonisering av atomer av andra komponenter av ångan.

Ett flertal jonseparerande och uppsamlande kammare innesluter joni- sationsområdet och verkar till att ge jonerna i plasmat en hastig- het som väsentligen är vinkelrät mot den radiella hastigheten hos plasmat i stort. Det är härigenom rnöjligt att uppsamla de separat riktade partiklarna av U235-isotopen skilt från resten av ångan, som tillåtas fortsätta på den radiella strömningsbanan för uppsam- ling och avlägsnande från systemet.

Såsom resultat av denna metod är det möjligt att åstadkomma en förbättrad verkningsgradvidgenerering och utnyttjande av uran- ångan. Systemet kan dessutom arbeta utan rengöring under längre tid- rymder och ger större anrikningsutbyte utan att öka kostnaderna för systemet och dess drift. I .

Dessa och andra särdrag hos uppfinningen tillgöres närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritning.

Figur 1 är ett energinivádiagram som bidrager till att för- klara en jonisationsprocess för användning enligt uppfinningen.

Figur 2 är en skiss över en anordning som användes för isotop- separation enligt uppfinningen.

Figur 3 är en innersektion genom en del av anordningen enligt figur 2 utefter sektionslinjerna i denna. ' Föreliggande uppfinning hänför sig allmänt till en partikel- separationsmetod som utnyttjar ett partikelflöde med vid vinkel och radiell och typiskt kosinus-fördelning;av partikelrörelsen, varvid allmänt partiklarna kan utgöras av atomer, molekyler eller andra partiklar, som framställts på godtyckligt sätt.

Enligt en särskilt tillämpning utnyttjas uppfinningen för anrikning av U235 med användning av en metod och ett förfarande för selektiv jonisering av isotopen U235 från naturligt förekommande eller utarmat uran. Genom bestrålning av en ånga av elementärt uran med laserstrålning till åstadkommande av selektiv jonisation av den önskade isotopen U235 erhåller partiklarna av U235 en egenskap som tillåter att de uppsamlas separat från ångan. Såsom visas på figur 1 kan den selektiva jonisationen innefatta tvåstegsexitering av atomer av den önskade isotopen, såsom representeras med energistegen 12 och 14, till ett jonisationsområdet 16, överstigande cirka 6,2 ev 7z14327_3g Ä för uran. Vid typisk tillämpning för figur l åstadkommas övergången 12 genom att man exponerar uranånga för en laserstrålning med snäv bandbredd med en frekvens som motsvarar en absorptionslinje hos den önskade isotopen U235 med som icke i motsvarande mån innefattar en absorptionslinje för andra isotoper i ångan. Ytterligare laserstrål- ning med reglerad frekvens ger övergången lä till jonisationsområdet l6 på figur 1 i energinivådiagrammet. Även om det icke är erforder- ligt för förståelse och genomförande av uppfinningen kan ytterligare uppgifter beträffande sådana system erhållas från franska patent- ansökan 7l.lüOO7 (2.094.967), vilken är avsedd att utgöra en del av föreliggande beskrivning.

Ett system som utnyttjar den selektiva jonisationsmetod som visas på figur l innefattar typiskt en generator för åstadkommande av uranånga och en separator för uppsamling av den Joniserade isoto- pen skilt fràn de icke-joniserade komponenterna som därefter av- lägsnas från systemet. Det är önskvärt att ånghastigheten för ång- partiklarna in i Jonkollektorn där lokal ångpartikelrörelse hålles enriktad. Strålningsenergi innefattande en eller flera frekvenser tillföres ångan i jonkollektorn och åstadkommer ett plasma av selek- tivt joniserade UÉBB-joner, och en korsfält-MHD-accelerator i Jon- kollektorn användes för att ge jonerna en hastighet l en andra rikt- ning som typiskt är ortogonal mot ångans rörelseriktning så att man åstadkommer två ortogonala partikelflöden av vilka ett innefattar den önskade isotopen U235 med en halt som är väsentligt högre än den som förefinnes i den ursprungliga ångan och det andra flödet inne- fattar resten av ångan. Separata flöden åstadkommas sålunda som kan uppsamlas separat, typiskt på uppsamlingsplåtar, för efterföljande avlägsnande och användning.

Pâ figurerna 2, 3 och H visas ett system för isotopseparation helt allmänt enligt den i det föregående angivna principen men med en väsentligt ökad effektivitet genom för Jonuppsamlingsanordningen, vilket tillåter effektivare användning av uranånggenereringen.

Pâ figur 2 visas ett system för förångning av uranmetall, selektiv jonisation av isotopen U255 i ångan och separat uppsamling av den Joniserade isotopen. I synnerhet användes ett lasersystem 20 och innefattar typiskt en modulerbar färglaser med ett lasrande medium ?2, exempelvis färglösning, och ett modulerande system QR, exiterande system 26 och tidsregleringssystem 28 som samverkar det lasrande mediet 22 för reglering av frekvensen av systemutstrålen_30 så att man erhåller exitationsenergi för mediet 22 och initiering av utpulsen. Om så önskas kan laserstrålen 30 underkastas en eller flera förstärkningssteg. 731432743 Lasersystemet 20 kan utgöras av lasers av typen "Dial-A-Line" från Avco Everett Research Laboratory som beskrives i amerikanska patentskriften 3.68H.979, och justeras för âstadkommande av smal bandbreddutstråle motsvarande frekvensen hos en absorptionslinge för isotop U235 men icke andra isotoper i uranångan som joniseras.

Strålningen i strålen 30 användes typiskt för åstadkommande av energi- steget 19 på figur 1. Om så erfordras för åstadkommande av den önska- de smala bandbredden kan ett etalon-filter användas i utstrålen 30.

En typisk absorptionslinje för Upjñ för åstadkommande av övergången 12 från grundtillståndet för U935 till det intermediära exiterade tillståndet kan återfinnas i litteraturen, exempelvis LA-A501 Present Status of the Analyses of the First and Second Spectra of Uraníum (UI and UII) as Derived from Measurements of Optical Spectra; Los Alamos Scientific Laboratory of the University of California, som finnes tillgänglig från National Technical Information Service; U.S. Department of Commerce, A.f.s.

Ett andra lasersystem 32 användes typiskt för àstadkommande av en strålning i en stråle 3H med tillräcklig fotonenergi för åstad- kommande av jonisationssteget 14. Laserstrålen 3h från lasersystemet 32 kombineras med strålen 30 med en dikroisk spegel 36 för åstadkom- mande av en sammansatt stråle 38. Laserstràlen 38 tillföras till en kammare HO genom ett fönster #2 och ett rör HH. Fönstret 42 är ge- nomsläppligt för frekvensen hos strålningen i strâlen 38 och röret M4 skyddar fönstret från nedsmutsning med uranånga i kammaren 40.

Fönstret 42 kan typiskt vara av kvartskristall. Strålen 38 passerar genom kammaren 40 och bortgår genom ett bakre fönster M6 samt rör M8 och kan fortsätta genom en eller flera ytterligare kammare 50 för åstadkommande av bättre utnyttjande av energin 1 strålen 38.

Kammaren evakueras genom ett vakuumsystem 52 så att man upprätthåller ett lågt tryck i kammaren H0 för att förhindra interferens med joni- sering och uppsamlingsprocesserna genom kemisk reaktion eller parti- kelkollision. Vid passage genom kammaren HO reflekteras strålen 38 av spegelsystem 54 och 56 som lämpligen är anbringade utanför kam- maren 40 för att förhindra nedsmutsning med uran, för att strålen flera gånger skall passera en jonseparator 58 där uranânga åstad- kommes med en källa 60 och bestrålas för âstadkommande av selektiv jonisation. Efterföljande separation åstadkommas genom inverkan av ett magnetfält, som är koaxielltmedlaserstrålen 38, och en elektrisk .ström mellan ångkällan 60 och jonseparatorn 58. Magnetfältet åstad- kommas med spolar 62, 64 och 66 koaxiella med stràlen 38 och _ exiterade med en magnetfältströmkälla 68, men även andra sätt att '7314327-3 a 6. generera ett fält kan användas. Den elektriska strömmen åstadkommes mellan ångkällan 60 och separatorn 58 med en strömpulskälla 70.

Ett konventionellt tidsregleringsorgan 72 är anslutet till tidsregle- ringssystemen 28 hos lasersystemen 20 och 32 samt till pulskällan 70 för att åstadkomma repetativa sekvenser av laserstrålningen och elektrisk ström som beskrivas i det följande.

Detaljerna från kammaren 40 kan bäst förklaras med hänvisning till figur 3. På figur 3 visas en uranängkälla 60 i form av en lång degel 74 med passager 76 genom degelns vägg som_står i förbindelse med ett cirkulationsystem 78 för kylmedium. Degeln 74 innehåller en uranmassa 80, som bestràlas utefter en linje 82 på den exponerade ytan med en elektronstråle 84 från en strålkälla 86, som typiskt kan innefatta en lång tråd 88 och en acceleratorplåt 90. Fokusering âstadkommes med magnetfältet 92 som genereras med spolar 62, 64 och 66 för att rikta strålen 84 mot ett fokus längs linjen 82. Evaku- ering av kammaren 40 förhindrar inverkan på strålen 84 eller tråden 88. Andra utföringsformer för upprätthållande eller upphettning av uran eller annat material kan utnyttjas. ' Tillräcklig upphettning av uranet 80 för att detta åtminstone partiellt smältes åstadkommes av energin i den träffande elektron- strålen 84. fokal upphettning längs linjen 82 användes för åstad- komma förångning av uran i närheten av linjen 82 genom upprätthål- lande av ett lämpligt flöde i elektronstrâlen 84.

Expansionen av uranångan är tvådimensionell innefattande radiell expansion bort från linjen 82 till en co-sinus fördelning över en vinkel 94. Det förångade uranet expanderar, kyles och upp- når avsevärd hastighet i det låga trycket i kammaren 40. De för- ångade uranpartiklarna kommer på visst avstånd från linjen 82 att röra sig i huvudsak radiellt över en förhållandevis vid vinkel 94.

I synnerhet gäller att hastighetsfördelningen är eliptisk runt en godtyckligt radiell linje varvid den mindre eliptíska axeln i om- kretsriktníngen så att partikelhastigheten generellt ligger i radi- ella plan. Andra ångkällor kan användas, men det är uppenbart att de angivna egenskaperna hos denna förângningsmetod underlättar åstad- kommandet av en avsevärd och unik hastighetsriktning för den expan- derande uranångan vid alla givna punkter., .'Den expanderande uranångan riktas bort mot jonseparatorn 58, som visas innefattande enelektrod 96 i form av en cylinderbåge över en vinkel 94 och sträckande sig i längdriktningen vinkelrätt mot ritningens plan. Ett flertal plåtar 98 sträcker sig radiellt in mot linjekällan 82 och uppdelar jonseparatorn 58 i ett flertal kammare 100. Plåtarna 98 sträcker sig på liknande sätt utmed längden av kam- 7 7314327-3 maren 40 som visas på figur 5 och sträcker sig vinkelrätt mot rit- ningens plan. Ett inverkningsområdet 102 i form av en cylinderbåge visas och sträcker sig vinkelrätt mot ritningens plan i en sektion som innefattar det inre av kamrarna 100. Laserstrålen riktas genom området 102 i ett flertal passager vinkelrätt mot ritningens plan för att i sekvens belysa varje kammare 100 med speglarna 54 och 56.

Alternativt kan ett flertal lasersystem vara anordnade för att åstad- komma separata strålar 38 för varje kammare 100.

Vid drift av anläggningen enligt figur 3 kommer den radiellt expandrande ångan 92 att i allmänhet åstadkommas kontinuerligt genom kontinuerlig tillföring av elektronstrålen 84. Tidsregleringssystemet 72 exiterar typiskt de båda lasersystemen 20 och 32 för åstadkommande av samtidigalaserstrålningsutpulser med en varaktighet genom området en väsentligt bråkdel av en mikrosekund med en repetitionshastighet som lämpligen är tillräcklig för bestrålning av i huvudsak alla atomer i ångan. Omedelbart efter varje laserstrålpuls uttages en periodisk puls av elektrisk ström 110 från elektroderna 96 och degeln 74 genom pulskällan 70, som är försed med utledningar anslutna till dessa. Strömpulsen har en varaktighet av approximativt 2 mikrosekun- der och en styrka av cirka l - 10 amp/omg nära plåtarna 98 för en magnetfäitsifíuensicet av ioo - iooo gauss. Den är även lämpligt att upprätthålla separation mellan plåtarna 98 som är mindre än den kinetiska fria medelväglängden för plasmat för att förhindra avböj- ning av önskade atomer av U235.

Strömpulsen llO ger med magnetfältet 92 ett runt omkretsen förlöpande elektriskt fält lll i omrâdet mellan plåtarna 98. Strömmen llO, elektriska fältet lll och magnetfältet 92 samverkar enligt kors- fält-MHD-accelerationsprincipen och inverkar på de joner av U255 som åstadkommas med laserstrålen 38 i området 102 för acceleration av jonerna mot en av plåtarna 98 för uppsamling. Man erhåller härvid ett flöde av önskade U235-atomer mot en av plåtarna 98 i en riktning som är ortogonal mot den lokala hastigheten av den radiella ångex- pansionen. Flödet från korsfält-accelerationen innehåller en kon- centration av den önskade isotopen U235 som är väsentligt högre än i ångan. Detta ortogonala flöde tillåter även separat uppsamling av både den anrikade U235 och återstoden av ångan på resp. plåtar 98 och elektrod 96. Periodiskt kan elektroden 96 och plåtarna 98 ren- göras för tillvaratagande separat av anrikad U235 och utarmat uran.

Bland praktiska överväganden för systemet är det känt att varje U255-Jon kan undergå laddningsutbytesinverkan med en icke-Joni- serad ångatom och ge upphov till en joniserad ångatom samt återställa laddningsneutralitet hos den önskade U255-atomen. Det är därför lämp- 7314327-3 ligt att korsfält-MHD-accelerationen åstadkommes-innan väsentlig. laddningsutbytesreaktion hunnit äga rum och därför bör en varaktig- het av pulsen av strömmen 110 typiskt vara 2 mikrosekunder även om andra tidrymder kan användas. 9 Orienteringen av plåtarna 98 parallellet med den radiella ångexpansionen utnyttjas för att förhindra nppsamling av icke-Joni- serade ångpartiklar på plåtarna, men av praktiska skäl kan det vara önskvärt att använda skuggskärmar 112 vid de inre kanterna av plå- tarna för att förbättra separationsfaktorn genom att reducera eller slumpvis uppsamling av icke-joniserade atomer på plåtarna 98. Alter- nativt till uttagning av strömpuls från elektroden 96 kan separata elektroder 114 anordnas såsom visas mellan varje plåt 98 vid den radiellt yttre änden av varje kammare 100 för detta ändamål. I sådant fall verkar elektroden 96 såsom uppsamlingsplåt och kan an- bringas längre bort från kamrarna 100 för att minska dess elektriska effekt.

Uppfinningen har beskrivits med en föredragen utföringsform, men denna kan givetvis modifieras på en mångfald sätt som är uppen- bara för fackmannen. .r

Claims (30)

7314327-3 9 PATENTKRAV

1. , Förfarande för separering av partiklar av en isotop från ett område med partiklar av ett flertal isotoper, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man genererar området med isotoperna såsom ett område med vid- vinklig expansion av ånga av ett material med i huvudsak radiell expansionsriktning av partiklarna i ett expanderande ångflöde av detta material, varvid den genererade ångexpansionen riktas in i ett flertal runt en omkrets fördelade kammare (100), som bildas av ett flertal plana plåtar (98) orienterade i huvudsak parallellt med den radiella riktningen av partikelflödet vid expansionen, selektivt joniserar partiklarna av den önskade isotopen i den expanderande ångan i varje kammare, och ändrar rörelsebanan för de joniserade partiklarna för åstad- kommande av en uppsamling av dessa på plåtarna skilt från de övriga partiklarna i området.

2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t därav, att man för ändringen av rörelsebanan hos partiklarna pålägger korsade magnetiska och elektriska fält för accelerering av de selektivt joniserade partiklarna.

3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man genererar lokaliserad upphettning på en yta (80) av ett material innehållande det flertal.isotoper innefattande den valda isotopen, som skall separeras, så att man åstadkommer en radiell expansion av ånga av materialet inom ett vidsträckt vinkelområde från stället för lokal upphettning av denna, tillåter ångan att expandera inom ett trubbigt vinkelområde, tillför strålningsenergi till ångexpansionen inom detta trubbiga vinkelområde för att åstadkomma selektiv jonisering av isotopen i den expanderande ångan.

4. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den lokala upphettningen innefattar: generering av en elektronstrâle (84), riktande av elektronstrâlen (84) mot materialytan (80) längs en linje (82) på denna.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 2-4, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man vid uppsamlingssteget uppfângar den ström av selektivt joniserade partiklar i ångan, som åstadkommits genom korsfältet. 7314327-3 10

6. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av föregående patentkrav för separering av partiklar av en önskad isotop från ett område innehållande ett flertal isotoper i ångform, varvid i anordningen upprätthålles ett i huvudsak radiellt riktat flöde av ångan med väsentlig lokal likformighet av flödet, k ä n - n e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar: ett flertal runt en omkrets fördelade plåtar (98) för upp- samling av komponenter i ångan, anordnade generellt för att tillåta passage av den radiellt riktade ångströmmen mellan plâtarna, och joniserings- och accelereringsorgan (20, 32, 58, 68, 70) för f åstadkommande av en ändrad rörelsebana för partiklarna av den önskade isotopen i det radiellt riktade ångflödet, som avviker från det likformiga lokala flödet och är riktad mot plåtarna (98),

7. Anordning enligt patentkravet 6,rk ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar plåtar (96) för separat uppsamling av beståndsdelarna av ångflödet som icke följer den ändrade rörelse- banan. _ 5

8._ Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de organ (20, 32, 58, 68, 70), som åstadkommer den ändrade rörelsebanan, innefattar organ (20, 32) för selektiv jonisering av den valda isotopen i ångflödet genom tillföring av strålningsenergi till området. g

9. I Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen är försedd med organ (54, 56) för fördelning av den tillförda strålningsenergin inom hela den del av området som är belägen mellan uppsamlingsplåtarna (98).

10. Anordning enligt något av patentkraven 6-9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de rörelsebaneändrande organen (20, 32, 58, 68, 70) innefattar organ (68, 70) för accelerering av den jonise- rade isotopen till den ändrade rörelsebanan.

11. ll. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att de rörelsebaneändrande organen (20, 32, 58, 68, 70) inne- fattar organ för åstadkommande av ett magnetfält (92) i området i en riktning, som är i huvudsak vinkelrät mot ângflödet, och en spänningskälla (70) för åstadkommande av en elektrisk ström (110) i området, som är i huvudsak vinkelrät mot magnetflödet för accele- rering av jonerna av isotopen i fältet mot uppsamlingsplåtarna (98).

12. Anordning enligt något av patentkraven 6-ll, k ä n n e - t e c k n a d därav, att anordningen innefattar ett flertal skugg- skärmar (112), vilka var och en är förenade med en av plâtarna (98) 7314327-3 ll för att skydda plâtarna (98) mot uppsamling av komponenter av den radiellt riktade ångströmmen av annat slag än de som följer de ändrade rörelsebanorna mot plåtarna (98).

13. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att de rörelsebaneändrande organen innefattar: ett flertal första elektroder (114), vilka var och en är förenade med var och en av kamrarna, en andra elektrod (74), och organ (70) för tillföring av en signal till dessa första (114) och andra (74) elektroder, varvid dessa första (ll4) och andra (74) elektroder är anordnade att ge en elektrisk ström (ll0) mellan sig genom mångfalden kammare (100) i motsvarighet mot den signal som tillföres till dessa första (114) och andra (74) elektroder.

14. Anordning enligt något av patentkraven 6-13, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de organ som åstadkommer acceleration innefattar: en första elektrod (96), som är anordnad i huvudsak utmed omkretsen i förhållande till den radiella ångströmmen och på den radiellt yttre sidan av uppsamlingsplåtarna (98), en andra elektrod (74), som är anordnad på den radiellt inre sidan av uppsamlingsplåtarna (98), och organ (70) för påläggning av en elektrisk signal på elektro- derna för att åstadkomma en elektrisk ström (ll0) i området mellan plåtarna.

15. Anordning enligt något av patentkraven 6-14, k ä n n e - t e c k n a d därav, att de rörelsebaneändrande organen (20, 32, 58, 68, 70) även innefattar organ (68) för åstadkommande av ett magnetfält (92) i området vid plåtarna (98), som är i huvudsak vinkelrätt mot den radiella ångströmmen.

16. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar: förångningsorgan (60) för åstadkommande av en i huvudsak radiellt expanderande ångström av ett flertal isotoper, som omfattar en väsentlig vinkel, organ (20, 32) för selektiv jonisering av partiklar inom den avsevärda vinkeln, som upptages av den radiellt expanderande ång- strömmen, och kraftutövande organ (68, 70) för accelerering av de selektivt joniserade partiklarna i en riktning som skiljer sig från ångström- mens riktning inom ångströmmens väsentliga vinkelomrâde. 7314327-73 12

17. Anordning enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen är försedd med plåtar (98) för att avbryta rörelsen av de accelererade partiklarna för ugpsamling av dessa utan mötsvarande uppsamling av andra beståndsdelar av ångflödet.

18. fAnordning enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att organen för åstadkommande av en generellt radiellt expan- derande ångström innefattar organ (74, 86) för generering av lokal upphettning på en yta av materialet som är tillräcklig för åstad- kommande av förângning av detta.

19. l9. Anordning enligt patentkravet 18, k ä n»n e t e c k n a d därav, att organen för generering av lokal upphettning innefattar: strâlkälleorgan (88) för âstadkommande av energi i en vandrande strål och organ (92) för att rikta strålen mot ytan av materialet för âstadkommande av lokal upphettning. I

20. Anordning enligt patentkravet 19, k ä n n e t e c k n a d därav, att de strålbildande organen (99) innefattar organ (84) för âstadkommande av en elektronstråle.

21. Anordning enligt patentkravet 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att området ovanför ytan (80) av materialet är i huvudsak fritt från föremål som stör ângströmmen.

22. Anordning enligt patentkravet 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att organen (74, 86) för åstadkommande av lokal upphettning innefattar organ för åstadkommande av den lokala upphettningen utefter ett tunt, långsträckt mönster (82) på ytan (80).

23. Anordning enligt patentkravet 20, k ä n n e t e c k n a d därav, att organen för generering av lokal upphettning innefattar: en värmekälla (86) som ger tillräcklig upphettning för smält- ning av en väsentlig andel av materialet, och en kyld behållare (74) för det smälta materialet.

24. Anordning enligt patentkravet 16, k ä'n n e t e c k n a d därav, att accelerationsorganen (68, 70) är anordnade att utöva korsfält-MHD-krafter för accelerering.

25. Anordning enligt patentkravet 16, k ä n n e t e c k n a d därav, att accelerationsorganen (68, 70) innefattar organ (68, 70, 74, 92, 96, ll4) för åstadkommande av en rörelse som är i huvudsak vinkelrät mot ångströmmen.

26. Anordning enligt patentkravet 16, k äan n e t e c k n a d därav, att anordningen är försedd med: ett flertal uppsamlingsplåtar (98), som är generellt oriente- rade parallellt med den radiellt expanderande ångströmmen, 7314327-3 13 magnetfält-källorgan (66, 68) för påläggning av ett magnet- fält (92) i området för ångströmmen nära uppsamlingsplåtarna (98) i_huvudsak parallellt med dessas yta, organ (96, 70, 74) för tillföring,av en elektrisk ström (ll0) vinkelrätt mot magnetfältet (92), tidregleringsorgan (72) för att reglera tillföringen av magnetfältet (92) och den elektriska strömmen (110) så att dessa är koexistenta under en förutbestämd tidrymd efter den selektiva joniseringen av isotopen för accelerering av jonerna av isotopen mot plåtarna (98).

27. Anordning enligt patentkravet 26, k ä nïn e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar tidregleringsorgan (72) för åstadkommande av repetativ drift av de selektiva joniseringsorganen.

28. Anordning enligt patentkravet 26, k ä n n e t e c k n a d därav, att den förutbestämda tidrymden i huvudsak är kortare än den tidrymd som erfordras för en laddningsutbytesreaktion mellan selektivt joniserade partiklar och ångströmmen.

29. Anordning enligt patentkravet 26, k ä n'n e t e c k n a d därav, att plåtarna (98) innefattar skärmningsorgan (112) som för- hindrar ansamling av andra beståndsdelar i ångströmmen än den accele- rerade isotopen på plåtarna.

30. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att anordningen innefattar: ' en långsträckt behållare (74) av materialet innehållande isotoperna, som är öppen så att en yta (80) av materialet är exponerad över en trubbig vinkel (94), en elektronkälla (86), organ för att rikta elektronerna i huvudsak mot en linje (82) på ytan (80) av materialet för åstadkommande av lokal upphettning och förångning av materialet så att en radiellt expanderande ångström åstadkommes bort från linjen (82), ett flertal uppsamlingsplåtar som är i huvudsak riktade paral- lellt med linjen och flödesriktningen av den radiellt expanderande ångströmmen, strâlningskällorgan (20, 32) för periodisk bestrålning av området (100) mellan plåtarna med laserenergi för selektiv jonisering av den valda isotopen i ångströmmen, organ (66, 68) för tillföring av ett magnetfält (92) till området mellan plåtarna (98) i en riktning som är i huvudsak parallell med linjen, organ (70, 72, 74, 96) för periodisk tillföring av elektriska 7314327-3 14 strömpulsar (ll0) till området i en riktning som är vinkelrät mot magnetfältet (92) i intervall mellan den periodiska bestrålningen for accelerering av jonerna av den valda isotopen mot plåtarna (98) i en riktning som skiljer sig från riktningen av den lokala ång- strömmen, och ' uppsamlingsplåtar (96) för uppsamling av beståndsdelarna av ângflödet som icke accelereras mot plåtarna (98). i ANFöRoA PUBLIKATLONER: US 3 443 087 (250-41.9)