Изобретение относится к способу разделения и обогащения изотопов с помощью процесса диффузии. Способ содержит следующие этапы: приложение ускоряющего поля к изотопному материалу, содержащему галогенид или суперионный проводник, в конденсированном состоянии, с двуми или более видами изотопов, при температуре рекристаллизации или выше температуры рекристаллизации, последовательный перенос изотопного материала во множество седиментационных емкостей потоком жидкости или за счет пластического течения изотопного материала и обогащение и разделение изотопов изотопного материала в каждой из седиментационных емкостей с использованием седиментации атомов в ускоряющем поле. Ротор содержит одну или множество седиментационных емкостей, размещенных на его внутренней стенке и имеющих соединительные каналы, каждый из которых служит выходом изотопного материала, в котором ускоряющее поле генерируют вращением ротора. Изобретение позволяет осуществлять разделение и обогащение изотопов с более высокой эффективностью. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 прим., 39 ил.