Pemisahan isotop

Pemisahan isotop adalah suatu usaha untuk meningkatkan konsentrasi suatu isotop unsur kimia dari isotop lainnya. Contoh yang paling terkenal pengayaan uranium (dari uranium alam menjadi uranium yang diperkaya dan uranium terdeplesi (depleted uranium)), proses yang sangat penting untuk Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) dan merupakan tahapan damal pembuatan senjata nuklir.

Secara umum suatu unsur atau senyawa kimia dapat dimurnikan dengan berbagai proses kimia biasa, tetapi isotop dari suatu unsur yang sama memiliki sifat-sifat yang sangat mirip. Kemiripan sifat yang bahkan hampir bisa dikatakan identik inilah yang menyebabkan pemisahan isotop dengan cara kimia biasa hampir mustahil, perkecualian untuk deuterium.

Ada tiga jenis teknik yang digunakan dalam proses pemisahan ini:

1. Berdasarkan perbedaan langsung dari berat atom masing-masing isotop.
2. Berdasarkan perbedaan kecepatan reaksi karena perbedaan berat atom.
3. Berdasarkan perbedaan sifat-sifat tertentu, seperti resonansi nuklir.

Jenis pemisahan yang ketiga masih dalam tahap eksperimen, tetapi ketiga jenis metode pemisahan ini semuanya didasarkan pada perbedaan dari berat atom masing-masing. Maka dari itu semakin besar perbedaan berat atom tersebut, semakin mudah pula pemisahannya. Sebagai contoh, deuterium yang memiliki berat hampir dua kali dari isotop lainnya yaitu hidrogen jauh lebih mudah dipisahkan dibanding dengan pemisahan uranium-235 dari uranium-238 yang lebih umum. Bahkan pemisahan plutonium-239 dari plutonium-240 yang lebih umum sangat sulit untuk dipisahkan dengan cara biasa.

Pengayaan

Bisa dikatakan hampir semua usaha pemisahan isotop skala besar menggunakan sejumlah tingkatan dimana di setiap tingkatannya konsentrasi isotop yang diinginkan akan meningkat. Setiap tingkat meningkatkan konsentrasi dari tingkat sebelumnya untuk dibawa ke tingkat selanjutnya sampai akhirnya mencapai konsentrasi yang diinginkan.

Isotop komersial

Sampai sekarang, hanya tiga unsur isotop yang telah mencapai skala industri dalam usaha pemisahan isotop.

1. Uranium dipisahkan menjadi uranium yang diperkaya dan depleted uranium. Uranium yang diperkaya disiapkan untuk membuat senjata nuklir sedangkan depleted uranium sebagai hulu ledak berbagai amunisi karena berat jenisnya yang jauh lebih besar dibanding logam lainnya.
2. Isotop hidrogen disiapkan untuk membuat air berat yang digunakan di reaktor nuklir sebagai moderator.
3. Litium-6 disiapkan untuk senjata termonuklir.