газова центрофуга

Каскада на газови центрофуги в завода в Piketon. Охайо, 1984

Газ центрофуга - с различни апарата за сепарация молекулно тегло (разделяне) газове.

Най-известните са газови центрофуги за отделни изотопи. преди всичко се отнася до съвременния начин на обогатяването на уран U-235 изотоп за ядрената енергия и ядрени оръжия. Преди обогатяване естествена смес от уранови изотопи в газова фаза се прехвърля във формата на уранов хексафлуорид. Високата степен на отделяне се постига с помощта на множество отделни центрофуги газ подредени в каскада, последователно позволява да се постигне по-висока обогатяване на уран-235 при значително по-ниски разходи на енергия в сравнение с процеса на отделяне на изотопи дифузия каскада използвана преди това. Газ центрофуга технология е днес най-икономичния метод за разделяне на уранови изотопи [1]. Той използва значително по-малко енергия в сравнение с други методи, и има много други предимства.

До 1952 г., лабораторното И. К. Kikoina Института по атомна енергия завърши научното развитие на газодифузионния метод на отделяне на изотопи, и взе газови центрофуги. [13] Най-активният ентусиаст на центрофуги е кандидат по физика и математика. Науките Евгений Михайлович Каменев, който е ръководител на експерименталната работа по техническото изпълнение на тази идея. През същата година той е преориентира за изграждане на центрофуги, заемана от бюрото на газов проект дифузия завод в Киров централа (главен дизайнер на ОКБ Н. М. Sinev). . Голям скорост ротор е 90 хиляди оборота в минута, генерира нов проблем - флуидността на метала. Този проблем е решил да екип, ръководен от Iosifa Fridlyandera, създаде нова сплав V96ts. [14] [15] [16]

Апаратурата основните основните компоненти на газова центрофуга били патентовани през 1957 г. на Запад, на английски, немски и холандски фирмата Уренко бивши служители Макс Steenbeck инженери Гернот Zippe и Р. Scheffel. [18] [19].

газова центрофуга Устройство

Най-важният елемент на центрофугата газ е така наречената ротор - цилиндър (тръба), въртящ се в специална кутия вакуумира при висока скорост. Когато RPM увеличава роторните последователно преминава честоти, при която резонансни трептения възникнат в резултат механичните свойства на ротационното система. Центрофуга, работеща при скорост на ротора над резонанс, наречен суперкритичен долу - подкритично. Работната среда е газообразен съединение с природен уран уранов хексафлуорид. получен от природен уран оксид (U3 О8) или уран тетрафлуорид (UF4). UF6 се подава в центрофугата през захранващ тръбопровод и навлиза в пространството в близост до оста на въртене на ротора в централната си част. Поради високата скорост на ротора (линейната скорост на периферията на 600 м / сек и повече) газ се концентрира стена. Ротор ос Y образува разреден зона с лека фракция. Ефективно разделяне на смес компоненти се среща само в присъствието на аксиално движение на газ в рамките на ротора. Тази циркулация се осигурява чрез създаване аксиален температурен градиент за сметка на външен източник на топлина. Чрез циркулира най-голямата разлика в концентрацията на леки и тежки изотоп е инсталиран в края на части за центрофуги - горни и долни, съответно. Светлината изотопно обогатена фракция (продукт) се извежда чрез gazootbornika изходния тръбопровод. Тежка фракция - острието (или опашка) е показан.

Повечето тайните елементи и определяне на устройствата за центрофуги са били и остават: долния ротор лагер, магнитен лагер, мотор и др, който представлява специфично ноу-хау и патентована в различни патенти .. Първият подобен патент принадлежи на персонала на групата на д-р. Макс Steenbeck. който пръв предложи samostabiliziruschuyu движимо дъно подкрепа, магнитно задействане и вакуум молекулярна помпа. [18] [20] Параметрите, които засягат способността за отделяне на центрофугата са неговите геометрични размери (дължина на ротора: около 1 метър в населени подкритични центрофуги газ за 7-12 метра в Urenco и САЩ [21]; диаметър), скоростта на ротора, както и наличието на газ, циркулиращ в аксиална посока. Развитие на оптимален размер на ротора и други елементи на отделна газова центрофуга е действително научни и технически проблем за повишаване на ефективността и разходите за технология газова центрофуга използване каскади на газови центрофуги.

Сегашното състояние на газови центрофуги технология

В момента има 3 основни дружества, участващи в обогатяването на уран в света.

В момента, произведени или разработени няколко вида центрофуги:

Газова центрофуга технология в други страни

Контрабандните тази технология е било доставено на Пакистан. бивш служител на фирмата Уренко пакистански Абдул Кадир Хан. и сега контрабанда останки в някои азиатски страни. [24]

Подробности за дейности по обогатяване на уран в Индия се провеждат строго поверително, дори повече, отколкото други области на ядрени дейности. В Индия има две инсталации за обогатяване на уран в центрофуги. Интересът към обогатяване на уран беше показан в началото на 70-те години. Но само през 1986 г. председателят на индийската комисия за атомна енергия, Раджа Рамана обяви, че обогатяването на уран е извършена успешно. [25]

обогатен уран продукция в света

Работата по отделяне на изотопи, се изчислява в специалните звена на разделното работа (ЕНП, инж. Разделното работна единица, ЮЗУ).

Електрически инсталации за отделяне на уранови изотопи в хиляди ЮЗУ годишно според доклад WNA пазар с перспективите за развитие.

• Г. ZIPPE: Развитието на кратко купа ултра-центрофуги. Университет на Вирджиния, Доклад № ЕР-4420-101-60 U (1960).
• G. ZIPPE, R. Scheffel, М. STEENBECK, DT 1071593 (1957)
• Хайнц Barwich и Елфи Barwich Das наизуст Atom; Als Deutscher Wissenschaftler им Geheimkreis дер russischen Kernphysik (Scherz, 1967) (Europ Buch- ф Phonoklub, 1969 ..) (Fischer-Bücherei, 1970) (Fischer-TB.-VLG, FFM, 1984) - спомени Heinz Barviha. "Червено Atom" 1967
• Макс Steenbeck: Импулс унд Wirkungen. Schritte Auf meinem Lebensweg. Берлин 1977 - Мемоарите на Макс Steenbeck. "Импулси и действия" 1977