termodifuzija, postopek za ločevanje izotopov plinskih (ali kapljevinskih) mešanic v temperaturni pasti; temperaturna razlika v mešanici povzroči razlike v koncentraciji. Težji delci potujejo na mesta z nižjo, lažji pa na mesta z višjo temperaturo. Za termodifuzijo uporabljajo ločitveno cev (Clusiusova ločitvena cev): v osi navpično postavljene in od zunaj hlajene cevi s premerom pribl. 1 cm je grelna žica. Razlika med temperaturo žice in temperaturo stene poganja tok plina. Plin se ob žici dviga, ob steni pa spušča (konvekcija). Težji delci se zbirajo na dnu cevi. S termodifuzijo pridobivajo znaten del obogatenega urana za gorivo jedrskih elektrarn. Uporabljajo plinast uranov heksafluorid UF6. Naravni uran vsebuje pribl. 0,7 % cepljivega izotopa U 235, večina zdajšnjih reaktorjev pa potrebuje 3–4-odstotno koncentracijo. Postopek je zelo slaboten, zato potrebujejo za tolikšno obogatitev 1500–1800 zaporednih termodifuzijskih stopenj s protitočnim delovanjem. Ker je za obogatitev s termodifuzijo potrebne veliko energije (ok. 2300 kWh na kg urana), se uveljavljajo drugi postopki, npr. plinska centrifuga in ločevanje s šobo.