同位素分离isotope separation 不论该同位素是稳定的还是放射性的,是天然的还是人工制造的,只要被分离的同位素属同一元素,这种分离过程都属于同位素分离的范畴。同一元素的各种同位素有相同的核内质子数和核外电子数,故其化学性质极为相似,分离难度很大。但它们的核内中子数不同,因而其原子量不同,这就引起同位素或其分子在热力学性质上的差异,利用同位素间在物理性质和化学性质上的细微差别,可以达到分离的目的。同位素分离方法可分为四类:(1)直接利用同位素质量差别,如电磁分离,离心分离;(2)利用平衡分子传递性质的差别;如扩散、热扩散、离子迁移,分子蒸馏;(3)利用热力学性质上的差别(化学平衡和相平衡),如精馏、化学交换、萃取、吸收、吸附、离子交换、结晶;(4)利用同位素化学反应动力学性质上的差别,如电解、光化学分离(包括激光分离)。实践表明,前两类适用于重元素分离,后两类对轻元素的同位素分离比较有效。将某元素的一种或多种同位素与该元素的其他同位素分离或富集的过程。同位素的发现依赖于同位素分离的实现。直至20世纪30年代初,同位素分离的目的主要是为了分析、研究元素的同位素组成。1931年发现重氢后,建立了重水生产工厂。在.尤里提出同位素化学交换的理论后,建立了各种化学交换法分离同位素的装置。40年代以来,由于核工业的需要,同位素分离技术得以长足发展。铀235、重水、锂 6、硼 10以吨量级生产,并建立了大规模分离同位素过程的级联理论。碳13、氮 15、氧18、硫34等以千克量生产,主要作示踪原子。