за обогатяване на уран центрофуга, Popular Mechanics списание

За дифузия на газ Употреба разлика в скоростта на движение на газови молекули, съдържащи различни изотопи на уран (обогатен уранов хексафлуорид). Различни различно молекулно тегло определя скоростта, така че белите дробове са мембрана с фини пори (диаметър сравними с молекулен размер) е по-бързо тежки. Методът е прост за прилагане и е била използвана в първите дни на ядрената индустрия в СССР, САЩ, използван до момента. Степента на обогатяване на всеки етап е много малък, така че е необходимо хиляда стъпки. Това води до огромна консумация на енергия и висока поделяне на разходите.

Лазерно разделяне Въз основа на факта, че молекулите, съдържащи различни изотопи имат различно възбуждане енергия. Облъчване на сместа с лазерен лъч на определена дължина на вълната стриктно, е възможно да се йонизира само молекули с желания изотоп и след това се разделят изотопи с помощта на магнитно поле. Лазерно разделяне има ниска консумация на енергия и разходи и висока степен на обогатяване (използван за производството на малки количества от свръхчиста изотопи), обаче, има проблеми с производителността с лазери ресурс и подбор на обогатен материал без спиране на процеса. Сега General Electric се опитва да комерсиализира технологията Силекс, разработен от експерти от Южна Африка и Австралия.

Разделете изотопи не е лесно. Техните химични свойства са идентични (в края на краищата, е един и същ химичен елемент) и разликата в атомна маса е малко повече от 1%, така че физични методи за разделяне трябва да имат много висока селективност. Този въпрос през 1950 се превръща в един от най-важните точки, които определят успеха на съветската ядрена промишленост и положиха основите на съвременната конкурентоспособността на българската ядрена индустрия на световния пазар.

през сито

Най-простият метод на разделяне е дифузията газ - "пробиване" газообразни суровини (уранов хексафлуорид) чрез фино пореста мембрана, с различни изотопи дифундират през порите с различни скорости. Това е първият метод за дифузия на газ, използван за производството на търговски количества уран-235 в първите предприятия за преработка. В САЩ, развитието в областта на дифузия на газ за проекта Манхатън, проведено под наблюдението на Нобеловият лауреат Харолд Юри. В Съветския съюз до 1954 г., тази тенденция, ръководена от акад Борис Константинов, а след това той бе заменен от Исаак Kikoin.

На първо място, както често се случва, методът на дифузия на газ изглежда по-достъпен за изпълнение. Но той поиска огромни разходи за електричество - Саяно-Шушенската ВЕЦ и първия етап на ядрената енергетика Beloyarsk, както се оказва, са били построени специално за тази цел. Освен високата цена и ниска общата ефективност, методът на дифузия на газ е бил нает за опасен - главно поради високите температури и шум в магазините. И големи количества под налягане реактивни смеси, а това на потенциалните емисии и замърсяването на околната среда.

В същото време, алтернативен метод газодифузните е позната още от края на XIX век - центробежен метод, който обещава много значителни спестявания, когато през 1958 г. фабриката в verkh-neyvinsky дойде на режима за уреждане, се оказа, че консумацията на енергия на единица разделяне е 20 пъти по-малък от разпространението (!) метод, а цената - по-малко от половината. Въпреки това, по отношение на създаването на дизайнери центрофуги чаках много технически трудности.

немски корени

Произходът на Съветския центрофуга технология има своите корени в нацистка Германия, където експерименти върху уран, разделяне се извършва в рамките на ядрената проекта. Един от участниците в този проект, инженер-физик Zippe Gerontius, беше сред други германски военнопленници са били изпратени в Съветския съюз. Под Макс Steenbeck, неговият сънародник и тестове Zippe до 1954 г. се занимава с експериментални изследвания - за първи път в лабораторията на "А" в Сухуми (бъдещ Сухуми Физико-техническия институт) и през последните две години - специален дизайн бюро в завода Киров в Ленинград.

Центрофуга Zippe не е първият съветски машина, подобна цел. Дори по време на войната в Уфа друг немски, Фриц Ланг, който е избягал от Германия през 1936 г., произведени обемисти устройство на лагера. Въпреки това, експертите са запознати с възходи и падения на атомния проект в СССР и САЩ, отбелязват един безспорните постижения Steenbeck група - оригиналния дизайн на носещата конструкция: ротора се основава на стоманена игла, а иглата - в петата на супер-трудно сплав в маслена баня. И всичко това гениално дизайн специално магнитно окачване се поддържа в горната част на ротора. повишаването му в работна скорост, както се осъществява от магнитното поле.

Съветски съперник

Според Олег Чернов, Zippe преди да замине за Германия е имал възможност да се запознае с Сергеев на прототип центрофуга и блестящо просто принципа на неговото действие. След като на Запад, "лукав Zippe", както често се нарича, патентован дизайн на центрофугата в 13 страни.

Първият човек в Съветския атомна агенция да се запознаят с тази интелектуална хитър, шумът не вдигна - ако следвате официалната версия ", така че да не предизвика подозрения и повишен интерес към темата на американските военни и технически интелект." Да предположим, че, да речем, мисля, че съдържанието на Съветите нерентабилна, тъй като в тях, методът на дифузия на газ ... През 1957 г. той се премества в САЩ, Zippe изградена работна единица, възпроизвеждане от прототип памет Сергеева. И той го нарича, е трябвало да бъде похвален, "Руска центрофуга". Въпреки това, той не успя да вдъхнови американци. По отношение на новата машина, като си време и Steenbeck дизайн, това е присъдата: не е подходящ за промишлена употреба.

секретни игли

В същото време, в Съветския съюз, в град maloprimetnom verkh-neyvinsky в Близкия Урал, в атмосфера на тайна е монтиран първият пилот линия, разделяща газови центрофуги. Исак Kikoin през 1942 срещнали с газови центрофуги дизайн Lange и дори я имаше в лабораторията си в Свердловск. След експерименти желаните резултати не са дадени, и академик е скептичен относно възможността за създаване на индустриални центрофуги газове.

Основната Проблемът беше от първите звена на тяхната чупливост. И докато те са били първоначално върти със скорост от "само" 10 000 оборота в минута, за да се справят с огромния кинетичната енергия на ротора е било далеч не е лесно.

- Машини, тогава вашата почивка! - саркастично смъмри разработчиците по време на среща в Minsredmash ръководител купол Александър Зверев, който е имал чин генерал от НКВД.

- Какво искаш? Това, че те също се отглеждат. - отвърна смело начело на проекта, а заместник-главен дизайнер Анатолий Сафронов.

От разстояние, те могат да бъдат объркани за рязане на тръби с фланци свързване в краищата. Дължина - не повече от метър, диаметър - двайсет сантиметра. И в Урал Електрохимични централа се събират огромни каскади от стотици метри дълга. Признаци по стените и специални маркировки, изрисувани по бетонния под на промишлени пасажи показват, че този ход е отправено към мотора. Въпреки това, не по-бързо от 5-10 км / ч.

И вътре бръмчи леко центрофуги напълно различна скорост - ротор с корунд игла лагери опорни, "затвори" в магнитното поле, прави 1500 оборота в секунда! В сравнение с първия продукт BT-3F 1960 освобождаване от неговите разпръснати почти десет пъти, и непрекъсната работа период се увеличава от три години до 30.

Вероятно, това е трудно да се намери друг пример, където тази техника е показала надеждността при такива екстремни условия. Като заместник-началникът на производството на центрофуга Валери Lempert, в завода в Novouralsk все още се работи с машини, които "Tochmash", поставени там преди 30 години: ". Това вероятно е третото поколение на центрофуги, а сега с търговска осми и започна в пилотния производството на деветия"

"По наше центрофуга дизайн нищо не е трудна. Целият смисъл е разработване на технология за най-малкия детайл и строг контрол на качеството, - обяснява Татяна Сорокина, че десет години ", водени" в производството на опорната технология игла за ротор фабриката. - Такава игла, направена от конвенционалната пиано тел, която дръпна струните. Но начин за втвърдяване на върха - това е нашето ноу-хау ".

Неговото обяснение на тайните на български центрофугата даде в по-късните си години и е един от основните му основатели - Виктор Сергеев. Според инженера Олег Чернов, въпросът за специални услуги, и това, което ви е необходимо за защита на този продукт и каква е основната му тайна, дизайнерът отговаря недвусмислено: "Хората".