Soient deux gaz isotopes, de masses moléculaires et qui se distribuent
indépendamment dans un tube de centrifugeuse de longueur L, entre les
distances et l de l’axe, et soient et les concentrations qui correspondent
à , , et celles qui correspondent à l
.
Le coefficient d’enrichissement pour les molécules , entre l’extrémité
périphérique et l’extrémité axiale du tube se calcule par le rapport
Le coefficient ainsi introduit dépend de la différence () mais non
de ou ; il est donc indépendant de la présence dans les molécules isotopiques d’un élément commun tel que H dans HCl.
Pour une centrifugeuse de vitesse périphérique déterminée, la valeur de r à une même température (par exemple à la température ordinaire), est une constante pour chaque gaz, et cette constante est la même pour les gaz pour lesquels a la même valeur (par exemple Ne et HCl).
La vitesse périphérique maximum que l’on puisse envisager actuellement est ; on trouve, en ce cas, en négligeant par rapport , à la température ordinaire T = 290, pour
La différence des poids moléculaires moyens M et pour le gaz à la périphérie
et le gaz au centre se déduit de r par la formule suivante (voir p. 156).
où et sont les proportions de molécules et pour le gaz du centre.
Ces proportions ne sont pas nécessairement les mêmes que dans le gaz naturel soumis à la centrifugation, et il y a à considérer les cas suivants :
1° Le gaz a été introduit dans le tube et celui-ci est fermé pendant la centrifugation ;