Techniklexikon

Gaszentrifuge

besonders zur Anreicherung von spaltbaren Uranisotopen (U²³⁵ gegenüber U²³⁸, jeweils als gasförmiges UF₆) verwendeter Zentrifugentyp. Dabei wird ausgenutzt, dass in einem rotierenden Gemisch zweier Gase mit verschiedenem Molekulargewicht die massiveren Moleküle zum Rand abgedrängt werden, wo sie vom Gemisch abgetrennt werden können. Betrachtet man ²³⁵UF₆ und ²³⁸UF₆ jeweils als ideale Gase, so erhält man unter Verwendung der Zustandsgleichung für die radiale Druckverteilung den Ausdruck  (M: Molekulargewicht, w: Drehfrequenz, n: Zahl der Moleküle im Volumen). Daraus erhält man den Trennfaktor , wobei r_1,2 die Dichten der beiden zu trennenden Gaskomponenten sind. Man erhält für eine Zentrifuge mit r = 6,5 cm und einer Drehfrequenz von w / 2p = 1200 Hz einen Trennfaktor von 1,16, also eine Anreicherung von 16 %. Zur Erhöhung des natürlichen Anteils von ²³⁵U von 0,7 % auf 3 % werden somit etwa zehn Trennschritte gebraucht. Die energetischen Kosten des Gaszentrifugenverfahrens liegen bei etwa 200 kWh pro kg Urangemisch.