La separación de isótopos por láser de vapor atómico (AVLIS) (en inglés , AVLIS, separación de isótopos por láser de vapor atómico) es una técnica mediante la cual un láser proporcionado se utiliza para separar isótopos de uranio , utilizando ionización por transición selectiva hiperfina .
El proceso SILVA tiene como característica una buena eficiencia energética, comparable a la de la ultracentrifugación de gas , un alto factor de separación y un bajo volumen de residuos radiactivos .
Una tecnología inspirada de manera similar es la separación isotópica de moléculas por láser (MLIS), que se basa en moléculas en lugar de vapores atómicos.
La investigación sobre el proceso de enriquecimiento de uranio por láser se llevó a cabo desde mediados de la década de 1980, en paralelo en los Estados Unidos (programa Avlis), en Francia (programa Silva - Separación isotópica por láser de vapor atómico) y en Japón, con miras a desarrollar una tecnología más competitiva y que consuma menos energía que la difusión de gases.
El proceso continúa desarrollándose en algunos países. Representa un desafío específico para los controles internacionales de no proliferación.
En Francia, SILVA fue desarrollado por la CEA de 1980 a 2004. COGEMA cofinanció la investigación de CEA de 1993 a 2002. Se produjeron 200 kilogramos de uranio enriquecido con un contenido isotópico significativo ennoviembre de 2003, con aproximadamente una tonelada de uranio empobrecido obtenida en paralelo.
En los Estados Unidos, en lo que fue la mayor transferencia de tecnología en la historia estadounidense, el proceso AVLIS fue transferido a la United States Enrichment Corporation ( USEC ) para su explotación comercial. Sin embargo, luego de invertir cien millones de dólares en él, USEC anunció (la9 de junio de 1999) que estaba deteniendo este programa.
Ahora sabemos que Irán tenía un programa secreto de SILVA. Sin embargo, Irán afirma haberlo abandonado desde que se actualizó en 2003.
Los espectros de absorción de U-235 y U-238 son ligeramente diferentes, debido a la estructura hiperfina . Por ejemplo, el pico de absorción del U-238 está a 502,74 nanómetros, mientras que el del U-235 está a 502,73 nm. El proceso SILVA utiliza láseres sintonizables, cuya frecuencia se puede ajustar con precisión, de modo que solo el U-235 absorbe fotones, lo que conduce a la excitación del átomo y su ionización por efecto fotoelectroquímico .
El proceso SILVA consta de un vaporizador y un colector, y un sistema láser. El vaporizador produce una corriente de gas uranio. El ensamblaje generalmente empleado es de dos etapas y utiliza láseres de tres frecuencias diferentes (tres colores) para ionizar el U-235:
El láser excita selectivamente el U-235 y se ioniza. Luego, los iones se desvían a un colector, mientras que los vapores neutrales de U-238 pasan a través del dispositivo sin ser desviados.