Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Збагачений уран це тип урану у якому процентний склад урану 235 позначається як 235U був збільшений завдяки процесу розд

Збагачений уран

Збагачений уран

Збагачений уран — це тип урану, у якому процентний склад урану-235 (позначається як 235U) був збільшений завдяки процесу розділення ізотопів. Уран, що зустрічається в природі, складається з трьох основних ізотопів: уран-238 (238U з 99,2739–99,2752 % поширення у природі), уран-235 (235U, 0,7198–0,7202 %) і уран-234 (234U, 0,0050–0,0059 %). 235U — єдиний існуючий у природі нуклід (у будь-якій значній кількості), який розщеплюється тепловими нейтронами.

image
Пропорції урану-238 (синій) і урану-235 (червоний), знайденого в природі, порівняно зі збагаченими сортами

Збагачений уран є критично важливим компонентом як для виробництва цивільної ядерної енергії, так і для військової ядерної зброї. Міжнародне агентство з атомної енергії намагається відслідковувати та контролювати поставки та процеси збагаченого урану, намагаючись забезпечити безпеку виробництва ядерної енергії та стримати [en].

Є близько 2000 тонн високозбагаченого урану в світі, виробленого в основному для ядерної енергетики, ядерної зброї, морських силових установок і в менших кількостях для дослідницьких реакторів .

238U, що залишився після збагачення, відомий як збіднений уран (DU), і він значно менш радіоактивний, ніж навіть природний уран, хоча все ще дуже щільний. Збіднений уран використовується як матеріал для захисту від радіації та для бронебійної зброї.

Градації

Уран, отриманий безпосередньо із Землі, не підходить як паливо для більшості ядерних реакторів і потребує додаткових процесів, щоб зробити його придатним для використання (відомим винятком є конструкція CANDU). Уран видобувають під землею або відкритим способом залежно від глибини, на якій він знаходиться. Після видобутку уранової руди їй необхідно пройти через процес помелу, щоб витягти уран з руди.

Це досягається шляхом поєднання хімічних процесів, кінцевим продуктом яких є концентрований оксид урану, який відомий як "жовтий кек", що містить приблизно 80 % урану, тоді як вихідна руда зазвичай містить лише 0,1 % урану.

Після завершення процесу подрібнення уран повинен пройти процес перетворення «або в діоксид урану, який можна використовувати як паливо для тих типів реакторів, які не потребують збагаченого урану, або в гексафторид урану, який можна використовувати для збагачення з метою отримання палива для більшості типів реакторів». Уран, що зустрічається в природі, складається із суміші 235U та 238U. 235U є таким, що розщеплюється нейтронами, тоді як залишок становить 238U, але в природі більше 99 % видобутої руди становить 238U. Більшість ядерних реакторів вимагають збагаченого урану, тобто урану з більш високими концентраціями 235U в діапазоні від 3,5 % до 4,5 % (хоча деякі конструкції реакторів, що використовують графіт або важку воду як сповільнювач, такі реактори як РБМК і CANDU, здатні працювати з природним ураном в якості палива). Існує два комерційних процеси збагачення: газова дифузія та газове центрифугування. Обидва процеси збагачення включають використання гексафториду урану та одержання збагаченого оксиду урану.

image
Барабан жовтого кеку (суміш осадів урану)

Перероблений уран

Докладніше: Перероблений уран

Перероблений уран є продуктом ядерного паливного циклу, що включає ядерну переробку відпрацьованого палива. Перероблений уран, отриманий з відпрацьованого палива легководних реакторів, зазвичай містить трохи більше 235U, ніж природний уран, і тому може використовуватися для палива реакторів, які зазвичай використовують природний уран як паливо, наприклад реакторів CANDU. Він також містить небажаний ізотоп уран-236, який піддається захопленню нейтронів, через що втрачаються нейтрони (і потребується більше збагачення 235U) і утворенню [en], який був би одним із найбільш мобільних і проблемних радіонуклідів у глибоких геологічних сховищах ядерних відходів.

Низькозбагачений уран (НЗУ)

Низькозбагачений уран (НЗУ) має менш ніж 20 % концентрацію 235U; наприклад, у комерційних реакторах на легкій воді, найпоширеніших енергетичних реакторах у світі, уран збагачується до 3–5 % 235U.

Високопробний НЗУ (HALEU) збагачений на 5–20 %. Свіжий НЗУ, який використовується в дослідницьких реакторах, зазвичай збагачений від 12 до 19,75 % 235U, остання концентрація використовується для заміни ВЗУ палива при перетворенні на НЗУ.

Високозбагачений уран (ВЗУ)

image
[en] з високозбагаченого металевого урану

Високозбагачений уран (ВЗУ) має концентрацію 235 U 20 % або вище. Розщеплюваний уран у первинних елементах ядерної зброї зазвичай містить 85 % або більше 235 U, відомого як збройовий, хоча теоретично для конструкції імплозії може бути достатньо мінімум 20 % (що називається придатним для зброї), хоча для цього знадобляться сотні кілограмів матеріалу та «не було б практичним у проектуванні»; Гіпотетично можливе навіть менше збагачення, але зі зменшенням відсотка збагачення критична маса для несповільнених швидких нейтронів швидко зростає, наприклад, необхідна нескінченна маса 5,4 % 235U. Для дослідів критичності було досягнуто збагачення урану до понад 97 %.

Найперша уранова бомба Малюк, скинута Сполученими Штатами на Хіросіму в 1945 році, використовувала 64 кілограми 80 % збагаченого урану. Загортання розщеплюваного сердечника зброї в нейтронний відбивач (який є стандартним для всіх ядерних вибухівок) може різко зменшити критичну масу. Оскільки активна зона була оточена хорошим відбивачем нейтронів, під час вибуху вона мала майже 2,5 критичні маси. Нейтронні відбивачі, стискаючи ядро, що розщеплюється, за допомогою імплозії, прискорення термоядерним синтезом та «утрамбовування», що уповільнює розширення ядра, що розщеплюється за інерцією, дозволяють створювати конструкції ядерної зброї, які використовують менше критичної маси однієї оголеної сфери за нормальної щільності. Наявність занадто великої кількості ізотопу 238U гальмує ланцюгову ядерну реакцію, що відповідає за потужність зброї. Критична маса 85 % високозбагаченого урану становить близько 50 кг, що за нормальної щільності буде сферою приблизно 17 см в діаметрі.

Пізніша ядерна зброя США зазвичай використовує плутоній-239 на первинній стадії, але вторинна стадія сорочки або тампера, яка стискається первинним ядерним вибухом, часто використовує ВЗУ зі збагаченням від 40 % до 80 % разом із термоядерним паливом літію дейтеридом. Для вторинної частини великої ядерної зброї вища критична маса менш збагаченого урану може бути перевагою, оскільки це дозволяє активній зоні під час вибуху містити більшу кількість палива. Ізотоп не називають 238U, таким, що розщеплюється, але його все ще може розщеплювати швидкими нейтронами (>2 МеВ), такими як ті, що утворюються під час термоядерного синтезу.

ВЗУ також використовується в реакторах на швидких нейтронах, активні зони яких вимагають приблизно 20 % або більше матеріалу, що розщеплюється, а також у морських реакторах, де він часто містить щонайменше 50 % 235U, але зазвичай не перевищує 90 %. Прототип комерційного реактора на швидких нейтронах [en] використовував ВЗУ з 26,5 % 235U. Значні кількості ВЗУ використовуються у виробництві медичних ізотопів, наприклад, [en] для [en].

Методи збагачення

Докладніше: Збагачення урану

Розділення ізотопів є складним, оскільки два ізотопи одного елемента мають майже ідентичні хімічні властивості, і їх можна розділити лише поступово, використовуючи невелику різницю мас (235U лише на 1,26 % легший за 238U). Ця проблема ускладнюється тим, що уран рідко розділяють у своїй атомарній формі, а замість цього як сполуку (235UF6 лише на 0,852 % легший за 238UF6). [en] ідентичних ступенів створює послідовно вищі концентрації 235U. Кожна стадія передає трохи більш концентрований продукт на наступну стадію і повертає трохи менш концентрований залишок на попередню стадію.

В даний час існує два загальні комерційні методи збагачення, які використовуються в усьому світі: газова дифузія (називається першим поколінням) і газова центрифуга (друге покоління), які споживають лише від 2 % до 2,5 % енергії, ніж газова дифузія (принаймні в 20 разів більш ефективний). Проводяться деякі роботи з використанням ядерного резонансу, однак немає достовірних доказів того, що будь-які процеси ядерного резонансу були масштабовані до виробництва.

Методи дифузії

Газова дифузія

image
Газова дифузія використовує напівпроникні мембрани для відділення збагаченого урану
Докладніше: Газова дифузія

Газова дифузія — це технологія, яка використовується для виробництва збагаченого урану шляхом пропускання газоподібного гексафториду урану (гекс) через [en]. Це призводить до невеликого розділення між молекулами, що містять 235U та 238U. Протягом усієї холодної війни газова дифузія відігравала важливу роль як метод збагачення урану, і станом на 2008 рік становила близько 33 % виробництва збагаченого урану, але в 2011 році вона була визнана застарілою технологією, яку поступово замінюють пізнішими поколіннями технологій, оскільки дифузійні установки досягають кінця свого терміну служби. У 2013 році припинив роботу завод [en] в США, це був останній комерційний газодифузійний завод 235U у світі.

Термічна дифузія

Теплова дифузія використовує передачу тепла через тонку рідину або газ для розділення ізотопів. Процес використовує той факт, що легші молекули газу 235U дифундують до гарячої поверхні, а важчі молекули газу 238U дифундують до холодної поверхні. Завод в Оук-Рідж, штат Теннессі, використовувався під час Другої світової війни для підготовки сировини для процесу EMIS. Від нього відмовилися на користь газової дифузії.

Техніка центрифугування

Газова центрифуга

image
Каскад газових центрифуг на збагачувальному заводі США

У процесі центрифугування використовується велика кількість обертових циліндрів, розташованих послідовно та паралельно. Обертання кожного циліндра створює сильну доцентрову силу, так що важчі молекули газу, що містять 238U, рухаються по дотичній до зовнішньої сторони циліндра, а легші молекули газу, багаті 235U, збираються ближче до центру. Він потребує набагато менше енергії для досягнення такого ж розділення, ніж старіший процес газової дифузії, який він значною мірою замінив, тому є поточним методом розділення та називається другим поколінням. Він має коефіцієнт розділення 1,3 у порівнянні з 1,005 газовою дифузією, що означає приблизно одну п'ятдесяту від енергетичних потреб. Технології з використанням газових центрифуг виробляють майже 100 % збагаченого урану у світі.

Центрифуга Zippe

image
Діаграма принципів газової центрифуги типу Zippe з U-238, представленим темно-синім кольором, і U-235, представленим світло-блакитним кольором

[en] є вдосконаленням стандартної газової центрифуги, основною відмінністю якої є використання тепла. Дно обертового циліндра нагрівається, утворюючи конвекційні потоки, які переміщують 235U вгору по циліндру, де його можна зібрати ковшами. Цю покращену конструкцію центрифуги комерційно використовує Urenco для виробництва ядерного палива, а Пакистан використовував у своїй програмі ядерної зброї.

Лазерні методики

Лазерні процеси обіцяють менші енерговитрати, нижчі капітальні витрати, отже значні економічні переваги. Кілька лазерних процесів досліджено або знаходяться на стадії розробки. Метод розділення ізотопів лазерним збудженням ([en]) добре розвинений і має ліцензію на промислову експлуатацію з 2012 року.

Лазерне розділення ізотопів на атомній парі (AVLIS)

[en] використовує спеціально налаштовані лазери для розділення ізотопів урану за допомогою селективної іонізації надтонких переходів. Техніка використовує лазери, налаштовані на частоти, які іонізують атоми 235U і ніякі інші. Потім позитивно заряджені іони 235U притягуються до негативно зарядженої пластини та збираються.

Молекулярне лазерне розділення ізотопів (MLIS)

[en] використовує інфрачервоний лазер, спрямований на UF6, збуджуючи молекули, які містять атом 235U. Другий лазер звільняє атом фтору, залишаючи [en], який потім випадає в осад з газу.

Розділення ізотопів лазерним збудженням (SILEX)

[en] є австралійською розробкою, яка також використовує UF6. У 2006 році [en] (GEH) підписала угоду про комерціалізацію з після тривалого процесу розробки, в якому американська компанія зі збагачення [en] придбала, а потім відмовилася від прав на комерціалізацію технології. З тих пір компанія GEH побудувала демонстраційний випробувальний цикл і оголосила про плани побудувати початковий комерційний об'єкт. Деталі процесу засекречені та обмежені міжурядовими угодами між США, Австралією та комерційними структурами. Передбачається, що SILEX буде на порядок ефективнішим, ніж існуючі технології виробництва, але знову ж таки, точна цифра засекречена. У серпні 2011 року Global Laser Enrichment, дочірня компанія GEH, звернулася до Комісії з ядерного регулювання США (NRC) за дозволом на будівництво комерційного заводу. У вересні 2012 року NRC видав GEH ліцензію на будівництво та експлуатацію комерційного заводу зі збагачення SILEX, хоча компанія ще не вирішила, чи буде проект достатньо прибутковим для початку будівництва, і незважаючи на побоювання, що технологія може сприяти [en].

Інші методи

Аеродинамічні процеси

image
Принципова схема аеродинамічного сопла. Багато тисяч цих дрібних фольг об'єднають у одиницю збагачення.
image
Виробничий процес [en] на основі рентгенівського випромінювання спочатку був розроблений у Forschungszentrum Karlsruhe, Німеччина, для виробництва насадок для ізотопного збагачення.

Процеси аеродинамічного збагачення включають технологію реактивного сопла Беккера, розроблену EW Becker та його колегами з використанням процесу [en] та процесу розділення у вихровій трубі. Ці аеродинамічні процеси розділення залежать від дифузії, викликаної градієнтами тиску, як і газова центрифуга. Загалом вони мають той недолік, що вимагають складних систем каскадування окремих розділових елементів для мінімізації споживання енергії. По суті, аеродинамічні процеси можна розглядати як необертові центрифуги. Посилення відцентрових сил досягається розбавленням UF6 воднем або гелієм як газом-носієм, що забезпечує набагато більшу швидкість потоку газу, ніж можна отримати за допомогою чистого гексафториду урану. [en] (UCOR) розробила та впровадила безперервний каскад вихрового розділення Helikon для високошвидкісного низького збагачення та суттєво інший напівперіодний каскад Pelsakon для низького продуктивного збагачення з використанням спеціальної конструкції вихрового трубчастого сепаратора та обидва втілені в промисловому заводі. Демонстраційний завод був побудований у Бразилії NUCLEI, консорціумом на чолі з , який використовував процес з розділяючою форсункою. Проте всі методи мають високу енергоємність і значні вимоги до відведення відпрацьованого тепла; жоден з них не використовується.

Електромагнітне розділення ізотопів

image
Схематична діаграма розділення ізотопів урану в калютроні показує, як сильне магнітне поле використовується для перенаправлення потоку іонів урану до мішені, що призводить до вищої концентрації урану-235 (тут представленого темно-синім кольором) у внутрішніх смугах потік.

У процесі електромагнітного розділення ізотопів (EMIS) металевий уран спочатку випаровується, а потім іонізується до позитивно заряджених іонів. Потім катіони прискорюються і згодом відхиляються магнітними полями на відповідні мішені збору. Серійний мас-спектрометр під назвою Калютрон був розроблений під час Другої світової війни, який забезпечив частину 235U, використаного для ядерної бомби Малюк, яка була скинута над Хіросімою в 1945 році. Насправді термін «Калутрон» застосовується до багатоступінчастого пристрою, розташованого у вигляді великого овалу навколо потужного електромагніту. Від електромагнітного розділення ізотопів в основному відмовилися на користь більш ефективних методів.

Хімічні методи

Один хімічний процес був продемонстрований на етапі пілотної установки, але не використовувався для виробництва. Французький процес CHEMEX використовував дуже незначну різницю в схильності двох ізотопів змінювати валентність при окисненні/відновленні, використовуючи незмішувані водну та органічну фази. Процес іонообмінного обміну був розроблений хімічною компанією в Японії, який застосовує аналогічну хімію, але забезпечує розділення на запатентованій іонообмінній колонці зі смоли.

Розділення плазми

Процес розділення плазми (PSP) описує техніку, яка використовує надпровідні магніти та фізику плазми. У цьому процесі принцип [en] використовується для вибіркової активації ізотопу 235U у плазмі, що містить суміш іонів. Франція розробила власну версію PSP, яку назвала RCI. Фінансування RCI було різко скорочено в 1986 році, а приблизно в 1990 році програму призупинили, хоча RCI все ще використовується для розділення стабільних ізотопів.

Одиниця роботи розділення

Докладніше: Одиниця роботи розділення

«Робота розділення» — кількість розділення, виконаного процесом збагачення — є функцією концентрації вихідної сировини, збагаченого виходу та збіднених хвостів; і виражається в одиницях, які розраховуються таким чином, щоб бути пропорційними загальному входу (енергія/час роботи машини) і обробленій масі. Робота по розділенню не є енергією. Одна і та ж кількість роботи розділення потребуватиме різної кількості енергії залежно від ефективності технології сепарації. Робота по розділенню вимірюється в одиницях роботи розділення (Separative work units, SWU), кг SW або кг UTA (від німецького Urantrennarbeit — буквально робота з розділення урану).

  • 1 SWU = 1 кг SW = 1 кг UTA
  • 1 kSWU = 1 tSW = 1 t UTA
  • 1 MSWU = 1 ктSW = 1 кт UTA

Питання вартості

На додаток до одиниць роботи розділення, які забезпечують збагачувальні установки, іншим важливим параметром, який слід враховувати, є маса природного урану, необхідна для отримання бажаної маси збагаченого урану. Як і у випадку з кількістю SWU, необхідна кількість вихідного матеріалу також залежатиме від бажаного рівня збагачення та від кількості 235U, яка потрапляє в збіднений уран. Однак, на відміну від кількості SWU, необхідних під час збагачення, яка збільшується зі зменшенням рівнів 235U у збідненому потоці, необхідна кількість природного урану зменшуватиметься зі зменшенням рівнів 235U, які потрапляють у збіднений уран.

Наприклад, при збагаченні НЗУ для використання в легководному реакторі типово, що збагачений потік містить 3,6 % 235U (порівняно з 0,7 % у природному урані), тоді як збіднений потік містить від 0,2 % до 0,3 % 235U. Щоб виробити один кілограм цього НЗУ, знадобиться приблизно 8 кілограмів природного урану та 4,5 SWU, якщо потік збідненого урану має 0,3 % 235U. З іншого боку, якби збіднений потік мав лише 0,2 % 235U, тоді для цієї кількості збагаченого урану знадобилося б лише 6,7 кілограма природного урану, але майже 5,7 SWU. Оскільки необхідна кількість природного урану та кількість SWU, необхідних під час збагачення, змінюються в протилежних напрямках, якщо природний уран дешевий, а послуги зі збагачення дорожчі, тоді оператори зазвичай вирішать дозволити більше 235U залишати в потоці збідненого урану, тоді як якщо природний уран дорожче, а збагачення дешевше, тоді вони вибрали б навпаки.

При перетворенні урану (гексафторид, скорочено гекс) на метал під час виробництва втрачається 0,3 %.

Розведення

Протилежністю збагачення є розведення; надлишок ВЗУ може бути перетворений на НЗУ, щоб зробити його придатним для використання в комерційному ядерному паливі.

ВЗУ як сировина може містити небажані ізотопи урану: 234U є другорядним ізотопом, що міститься в природному урані (в основному як продукт альфа-розпаду 238
U — тому що період напіврозпаду 238
U набагато більше, ніж у 234
U, він утворюватиметься та руйнуватиметься з однаковою швидкістю в постійному стані рівноваги, в результаті чого будь-який зразок матиме достатньо 238
U для підтримки стабільного співвідношення 234
U до 238
U протягом достатньо довгих часових масштабів); в процесі збагачення його концентрація зростає, але залишається значно нижче 1 %. Високі концентрації 236U є побічним продуктом опромінення в реакторі та можуть міститися у ВЗУ залежно від історії його виробництва. 236
U утворюється в основному, коли 235
U поглинає нейтрон і не ділиться. Утворення 236
U таким чином не уникнути в будь-якому реакторі на теплових нейтронах з паливом 235
U. ВЗУ, перероблений з реакторів для виробництва матеріалів для ядерної зброї (з вмістом 235U приблизно 50 %), може містити концентрацію 236U до 25 %, що призводить до концентрації приблизно 1,5 % у змішаному продукті НЗУ. 236U — нейтронна отрута, тому фактична концентрація 235U у продукті НЗУ повинна бути відповідно підвищена, щоб компенсувати присутність 236U. Тоді як 234
U також поглинає нейтрони, це Матеріал для відтворення, який перетворюється на розщеплюваний 235
U при поглинанні нейтронів. Якщо 236
U поглинає нейтрон, утворюючи короткоживучий 237
U, який розпадається через бета-розпад до 237
Np, який не можна використовувати в реакторах на теплових нейтронах, але можна хімічно відокремити від відпрацьованого палива для утилізації як відходів або для перетворення на 238
Pu (для використання в ядерних батареях) у спеціальних реакторах.

Розбавляючим матеріалом може бути природний уран або збіднений уран, однак, залежно від якості вихідної сировини, низькозбагачений уран із зазвичай 1,5 мас.% 235U може використовуватися як розбавляючий матеріал для розбавлення небажаних побічних продуктів, які можуть міститися у вхідному ВЗУ. Концентрації цих ізотопів у продукті НЗУ в деяких випадках можуть перевищувати специфікації ASTM для ядерного палива, якщо використовувався природний уран або збіднений уран. Отже, змішування ВЗУ загалом не може сприяти вирішенню проблеми поводження з відходами, яка виникає через наявні великі запаси збідненого урану. В даний час 95 відсотків світових запасів збідненого урану залишаються в надійних сховищах. 

Великий проєкт з розбавлення під назвою «Програма мегатонни у мегавати» перетворює колишній радянський ВЗУ збройового класу на паливо для комерційних енергетичних реакторів США. З 1995 року до середини 2005 року 250 тонн високозбагаченого урану (достатньо для 10 000 боєголовок) було перероблено в низькозбагачений уран. Метою є переробка 500 тонн до 2013 року. Програма виведення з експлуатації російських ядерних боєголовок становила близько 13 % загальної світової потреби у збагаченому урані до 2008 року.

[en] брала участь в утилізації частини з 174,3 тонн високозбагаченого урану (ВЗУ), який уряд США оголосив надлишковим військовим матеріалом у 1996 році. За допомогою Програми розбавлення високозбагаченого урану (US Downblending Program) цей матеріал з високозбагаченого урану, отриманого переважно з демонтованих ядерних боєголовок США, був перероблений у паливо з низькозбагаченого урану (НЗУ), яке використовується на атомних електростанціях для виробництва електроенергії.

Глобальні установки збагачення

Відомо, що такі країни експлуатують установки зі збагачення: Аргентина, Бразилія, Китай, Франція, Німеччина, Індія, Іран, Японія, Нідерланди, Північна Корея, Пакистан, Росія, Велика Британія та Сполучені Штати. Бельгія, Іран, Італія та Іспанія мають інвестиційний інтерес у французькому збагачувальному заводі [en], причому холдинг Ірану дає йому право на 10 % виробництва збагаченого урану. Країни, які в минулому мали програми зі збагачення, включають Лівію та Південну Африку, хоча лівійське підприємство ніколи не було в експлуатації. Австралія розробила процес [en], відомий як SILEX, який має намір продовжити шляхом фінансових інвестицій у комерційне підприємство General Electric у США. Також було стверджено, що Ізраїль має програму зі збагачення урану, розміщену в центрі ядерних досліджень у Негеві поблизу Дімони.

Кодова назва

Під час Манхеттенського проекту збройовий високозбагачений уран отримав кодову назву oralloy, скорочену версію Oak Ridge alloy, за назвою заводів, де збагачували уран. Термін oralloy все ще іноді використовується для позначення збагаченого урану.

Див. також

Список літератури

  1. Uranium Isotopes. GlobalSecurity.org. Процитовано 5 лютого 2020.
  2. OECD Nuclear Energy Agency (2003). Nuclear Energy Today. OECD Publishing. с. 25. ISBN .
  3. Thomas B. Cochran ([en]) (12 червня 1997). (PDF). Proceedings of international forum on illegal nuclear traffic. Архів оригіналу (PDF) за 22 July 2012.
  4. Nuclear Fuel Cycle Overview, Uranium milling. World Nuclear Association, update April 2021
  5. Radiological Sources of Potential Exposure and/or Contamination. U.S. Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine. June 1999. с. 27. Процитовано 1 липня 2019.
  6. Herczeg, John W. (28 березня 2019). High-assay low enriched uranium (PDF). energy.gov.
  7. Alexander Glaser (6 листопада 2005). About the Enrichment Limit for Research Reactor Conversion : Why 20%? (PDF). Princeton University. Процитовано 18 квітня 2014.
  8. Forsberg, C. W.; Hopper, C. M.; Richter, J. L.; Vantine, H. C. (March 1998). (PDF). ORNL/TM-13517. Oak Ridge National Laboratories. Архів оригіналу (PDF) за 2 November 2013. Процитовано 30 жовтня 2013.
  9. Sublette, Carey (4 жовтня 1996). Nuclear Weapons FAQ, Section 4.1.7.1: Nuclear Design Principles – Highly Enriched Uranium. Nuclear Weapons FAQ. Процитовано 2 жовтня 2010.
  10. Mosteller, R.D. (1994). Detailed Reanalysis of a Benchmark Critical Experiment: Water-Reflected Enriched-Uranium Sphere (PDF). Los Alamos Technical Paper (LA–UR–93–4097): 2. doi:10.2172/10120434. Процитовано 19 грудня 2007. The enrichment of the pin and of one of the hemispheres was 97.67 w/o, while the enrichment of the other hemisphere was 97.68 w/o.
  11. Nuclear Weapons FAQ. Процитовано 26 січня 2013.
  12. Frank N. Von Hippel; Laura H. Kahn (December 2006). Feasibility of Eliminating the Use of Highly Enriched Uranium in the Production of Medical Radioisotopes. Science & Global Security. 14 (2 & 3): 151—162. Bibcode:2006S&GS...14..151V. doi:10.1080/08929880600993071.
  13. . world-nuclear.org. Архів оригіналу за 1 липня 2013. Процитовано 7 серпня 2022.
  14. Economic Perspective for Uranium Enrichment (PDF), The throughput per centrifuge unit is very small compared to that of a diffusion unit so small, in fact, that it is not compensated by the higher enrichment per unit. To produce the same amount of reactor-grade fuel requires a considerably larger number (approximately 50,000 to 500,000) of centrifuge units than diffusion units. This disadvantage, however, is outweighed by the considerably lower (by a factor of 20) energy consumption per SWU for the gas centrifuge
  15. Lodge Partners Mid-Cap Conference 11 April 2008 (PDF). Silex Ltd. 11 квітня 2008.
  16. Rod Adams (24 травня 2011). McConnell asks DOE to keep using 60-year-old enrichment plant to save jobs. Atomic Insights. Архів оригіналу за 28 January 2013. Процитовано 26 січня 2013.
  17. Paducah enrichment plant to be closed. The 1950s facility is the last remaining gaseous diffusion uranium enrichment plant in the world.
  18. [en] and L.W. Hillman (Eds.), Dye Laser Principles (Academic, New York, 1990) Chapter 9.
  19. (Пресреліз). {{}}: |archive-date= вимагає |archive-url= (); Вказано більш, ніж один |archivedate= та |archive-date= (); Пропущений або порожній |title= ()
  20. GE Hitachi Nuclear Energy Selects Wilmington, N.C. as Site for Potential Commercial Uranium Enrichment Facility. Business Wire. 30 квітня 2008. Процитовано 30 вересня 2012.
  21. Broad, William J. (20 серпня 2011). Laser Advances in Nuclear Fuel Stir Terror Fear. The New York Times. Процитовано 21 серпня 2011.
  22. Uranium Plant Using Laser Technology Wins U.S. Approval. The New York Times. September 2012.
  23. Becker, E. W.; Ehrfeld, W.; Münchmeyer, D.; Betz, H.; Heuberger, A.; Pongratz, S.; Glashauser, W.; Michel, H. J.; Siemens, R. (1982). Production of Separation-Nozzle Systems for Uranium Enrichment by a Combination of X-Ray Lithography and Galvanoplastics. Naturwissenschaften. 69 (11): 520—523. Bibcode:1982NW.....69..520B. doi:10.1007/BF00463495.
  24. Smith, Michael; Jackson A G M (2000). Dr. South African Institution of Chemical Engineers – Conference 2000: 280—289.
  25. Balakrishnan, M. R. (1971). Economics of blending, a case study (PDF). Bombay, India: Government of India, Atomic Energy Commission. с. 6. Процитовано 7 листопада 2021.
  26. US Atomic Energy Commission (January 1961). Costs of nuclear power. Washington DC: Office of Technical Services, Dept of Commerce. с. 29. Процитовано 7 листопада 2021.
  27. . USEC.com. 1 травня 2000. Архів оригіналу за 6 April 2001.
  28. Megatons to Megawatts. centrusenergy.com. December 2013.
  29. Arjun Makhijani; Lois Chalmers; Brice Smith (15 жовтня 2004). Uranium enrichment (PDF). Institute for Energy and Environmental Research. Процитовано 21 листопада 2009.
  30. Australia's uranium - Greenhouse friendly fuel for an energy hungry world (PDF). Standing Committee on Industry and Resources (Звіт). The Parliament of the Commonwealth of Australia. November 2006. с. 730. Процитовано 3 квітня 2015.
  31. Q&A: Uranium enrichment. BBC News. BBC. 1 вересня 2006. Процитовано 3 січня 2010.
  32. Laser enrichment could cut cost of nuclear power. The Sydney Morning Herald. 26 травня 2006.
  33. Israel's Nuclear Weapons Program. Nuclear Weapon Archive. 10 грудня 1997. Процитовано 7 жовтня 2007.
  34. William Burr (22 грудня 2015). Strategic Air Command Declassifies Nuclear Target List from 1950s. nsarchive2.gwu.edu. Процитовано 27 листопада 2020. Oralloy [Oak Ridge alloy] was a term of art for highly-enriched uranium.

Посилання

  • Silex Systems Ltd
  • Збагачення урану, Всесвітня ядерна асоціація
  • Огляд та історія виробництва ВЗУ США
  • Ядерна хімія-збагачення урану
  • , Nuclear Engineering International, 1 вересня 2008 р.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Zbagachenij uran ce tip uranu u yakomu procentnij sklad uranu 235 poznachayetsya yak 235U buv zbilshenij zavdyaki procesu rozdilennya izotopiv Uran sho zustrichayetsya v prirodi skladayetsya z troh osnovnih izotopiv uran 238 238U z 99 2739 99 2752 poshirennya u prirodi uran 235 235U 0 7198 0 7202 i uran 234 234U 0 0050 0 0059 235U yedinij isnuyuchij u prirodi nuklid u bud yakij znachnij kilkosti yakij rozsheplyuyetsya teplovimi nejtronami Proporciyi uranu 238 sinij i uranu 235 chervonij znajdenogo v prirodi porivnyano zi zbagachenimi sortami Zbagachenij uran ye kritichno vazhlivim komponentom yak dlya virobnictva civilnoyi yadernoyi energiyi tak i dlya vijskovoyi yadernoyi zbroyi Mizhnarodne agentstvo z atomnoyi energiyi namagayetsya vidslidkovuvati ta kontrolyuvati postavki ta procesi zbagachenogo uranu namagayuchis zabezpechiti bezpeku virobnictva yadernoyi energiyi ta strimati en Ye blizko 2000 tonn visokozbagachenogo uranu v sviti viroblenogo v osnovnomu dlya yadernoyi energetiki yadernoyi zbroyi morskih silovih ustanovok i v menshih kilkostyah dlya doslidnickih reaktoriv 238U sho zalishivsya pislya zbagachennya vidomij yak zbidnenij uran DU i vin znachno mensh radioaktivnij nizh navit prirodnij uran hocha vse she duzhe shilnij Zbidnenij uran vikoristovuyetsya yak material dlya zahistu vid radiaciyi ta dlya bronebijnoyi zbroyi GradaciyiUran otrimanij bezposeredno iz Zemli ne pidhodit yak palivo dlya bilshosti yadernih reaktoriv i potrebuye dodatkovih procesiv shob zrobiti jogo pridatnim dlya vikoristannya vidomim vinyatkom ye konstrukciya CANDU Uran vidobuvayut pid zemleyu abo vidkritim sposobom zalezhno vid glibini na yakij vin znahoditsya Pislya vidobutku uranovoyi rudi yij neobhidno projti cherez proces pomelu shob vityagti uran z rudi Ce dosyagayetsya shlyahom poyednannya himichnih procesiv kincevim produktom yakih ye koncentrovanij oksid uranu yakij vidomij yak zhovtij kek sho mistit priblizno 80 uranu todi yak vihidna ruda zazvichaj mistit lishe 0 1 uranu Pislya zavershennya procesu podribnennya uran povinen projti proces peretvorennya abo v dioksid uranu yakij mozhna vikoristovuvati yak palivo dlya tih tipiv reaktoriv yaki ne potrebuyut zbagachenogo uranu abo v geksaftorid uranu yakij mozhna vikoristovuvati dlya zbagachennya z metoyu otrimannya paliva dlya bilshosti tipiv reaktoriv Uran sho zustrichayetsya v prirodi skladayetsya iz sumishi 235U ta 238U 235U ye takim sho rozsheplyuyetsya nejtronami todi yak zalishok stanovit 238U ale v prirodi bilshe 99 vidobutoyi rudi stanovit 238U Bilshist yadernih reaktoriv vimagayut zbagachenogo uranu tobto uranu z bilsh visokimi koncentraciyami 235U v diapazoni vid 3 5 do 4 5 hocha deyaki konstrukciyi reaktoriv sho vikoristovuyut grafit abo vazhku vodu yak spovilnyuvach taki reaktori yak RBMK i CANDU zdatni pracyuvati z prirodnim uranom v yakosti paliva Isnuye dva komercijnih procesi zbagachennya gazova difuziya ta gazove centrifuguvannya Obidva procesi zbagachennya vklyuchayut vikoristannya geksaftoridu uranu ta oderzhannya zbagachenogo oksidu uranu Baraban zhovtogo keku sumish osadiv uranu Pereroblenij uran Dokladnishe Pereroblenij uran Pereroblenij uran ye produktom yadernogo palivnogo ciklu sho vklyuchaye yadernu pererobku vidpracovanogo paliva Pereroblenij uran otrimanij z vidpracovanogo paliva legkovodnih reaktoriv zazvichaj mistit trohi bilshe 235U nizh prirodnij uran i tomu mozhe vikoristovuvatisya dlya paliva reaktoriv yaki zazvichaj vikoristovuyut prirodnij uran yak palivo napriklad reaktoriv CANDU Vin takozh mistit nebazhanij izotop uran 236 yakij piddayetsya zahoplennyu nejtroniv cherez sho vtrachayutsya nejtroni i potrebuyetsya bilshe zbagachennya 235U i utvorennyu en yakij buv bi odnim iz najbilsh mobilnih i problemnih radionuklidiv u glibokih geologichnih shovishah yadernih vidhodiv Nizkozbagachenij uran NZU Nizkozbagachenij uran NZU maye mensh nizh 20 koncentraciyu 235U napriklad u komercijnih reaktorah na legkij vodi najposhirenishih energetichnih reaktorah u sviti uran zbagachuyetsya do 3 5 235U Visokoprobnij NZU HALEU zbagachenij na 5 20 Svizhij NZU yakij vikoristovuyetsya v doslidnickih reaktorah zazvichaj zbagachenij vid 12 do 19 75 235U ostannya koncentraciya vikoristovuyetsya dlya zamini VZU paliva pri peretvorenni na NZU Visokozbagachenij uran VZU en z visokozbagachenogo metalevogo uranu Visokozbagachenij uran VZU maye koncentraciyu 235 U 20 abo vishe Rozsheplyuvanij uran u pervinnih elementah yadernoyi zbroyi zazvichaj mistit 85 abo bilshe 235 U vidomogo yak zbrojovij hocha teoretichno dlya konstrukciyi imploziyi mozhe buti dostatno minimum 20 sho nazivayetsya pridatnim dlya zbroyi hocha dlya cogo znadoblyatsya sotni kilogramiv materialu ta ne bulo b praktichnim u proektuvanni Gipotetichno mozhlive navit menshe zbagachennya ale zi zmenshennyam vidsotka zbagachennya kritichna masa dlya nespovilnenih shvidkih nejtroniv shvidko zrostaye napriklad neobhidna neskinchenna masa 5 4 235U Dlya doslidiv kritichnosti bulo dosyagnuto zbagachennya uranu do ponad 97 Najpersha uranova bomba Malyuk skinuta Spoluchenimi Shtatami na Hirosimu v 1945 roci vikoristovuvala 64 kilogrami 80 zbagachenogo uranu Zagortannya rozsheplyuvanogo serdechnika zbroyi v nejtronnij vidbivach yakij ye standartnim dlya vsih yadernih vibuhivok mozhe rizko zmenshiti kritichnu masu Oskilki aktivna zona bula otochena horoshim vidbivachem nejtroniv pid chas vibuhu vona mala majzhe 2 5 kritichni masi Nejtronni vidbivachi stiskayuchi yadro sho rozsheplyuyetsya za dopomogoyu imploziyi priskorennya termoyadernim sintezom ta utrambovuvannya sho upovilnyuye rozshirennya yadra sho rozsheplyuyetsya za inerciyeyu dozvolyayut stvoryuvati konstrukciyi yadernoyi zbroyi yaki vikoristovuyut menshe kritichnoyi masi odniyeyi ogolenoyi sferi za normalnoyi shilnosti Nayavnist zanadto velikoyi kilkosti izotopu 238U galmuye lancyugovu yadernu reakciyu sho vidpovidaye za potuzhnist zbroyi Kritichna masa 85 visokozbagachenogo uranu stanovit blizko 50 kg sho za normalnoyi shilnosti bude sferoyu priblizno 17 sm v diametri Piznisha yaderna zbroya SShA zazvichaj vikoristovuye plutonij 239 na pervinnij stadiyi ale vtorinna stadiya sorochki abo tampera yaka stiskayetsya pervinnim yadernim vibuhom chasto vikoristovuye VZU zi zbagachennyam vid 40 do 80 razom iz termoyadernim palivom litiyu dejteridom Dlya vtorinnoyi chastini velikoyi yadernoyi zbroyi visha kritichna masa mensh zbagachenogo uranu mozhe buti perevagoyu oskilki ce dozvolyaye aktivnij zoni pid chas vibuhu mistiti bilshu kilkist paliva Izotop ne nazivayut 238U takim sho rozsheplyuyetsya ale jogo vse she mozhe rozsheplyuvati shvidkimi nejtronami gt 2 MeV takimi yak ti sho utvoryuyutsya pid chas termoyadernogo sintezu VZU takozh vikoristovuyetsya v reaktorah na shvidkih nejtronah aktivni zoni yakih vimagayut priblizno 20 abo bilshe materialu sho rozsheplyuyetsya a takozh u morskih reaktorah de vin chasto mistit shonajmenshe 50 235U ale zazvichaj ne perevishuye 90 Prototip komercijnogo reaktora na shvidkih nejtronah en vikoristovuvav VZU z 26 5 235U Znachni kilkosti VZU vikoristovuyutsya u virobnictvi medichnih izotopiv napriklad en dlya en Metodi zbagachennyaDokladnishe Zbagachennya uranu Rozdilennya izotopiv ye skladnim oskilki dva izotopi odnogo elementa mayut majzhe identichni himichni vlastivosti i yih mozhna rozdiliti lishe postupovo vikoristovuyuchi neveliku riznicyu mas 235U lishe na 1 26 legshij za 238U Cya problema uskladnyuyetsya tim sho uran ridko rozdilyayut u svoyij atomarnij formi a zamist cogo yak spoluku 235UF6 lishe na 0 852 legshij za 238UF6 en identichnih stupeniv stvoryuye poslidovno vishi koncentraciyi 235U Kozhna stadiya peredaye trohi bilsh koncentrovanij produkt na nastupnu stadiyu i povertaye trohi mensh koncentrovanij zalishok na poperednyu stadiyu V danij chas isnuye dva zagalni komercijni metodi zbagachennya yaki vikoristovuyutsya v usomu sviti gazova difuziya nazivayetsya pershim pokolinnyam i gazova centrifuga druge pokolinnya yaki spozhivayut lishe vid 2 do 2 5 energiyi nizh gazova difuziya prinajmni v 20 raziv bilsh efektivnij Provodyatsya deyaki roboti z vikoristannyam yadernogo rezonansu odnak nemaye dostovirnih dokaziv togo sho bud yaki procesi yadernogo rezonansu buli masshtabovani do virobnictva Metodi difuziyi Gazova difuziya Gazova difuziya vikoristovuye napivpronikni membrani dlya viddilennya zbagachenogo uranu Dokladnishe Gazova difuziya Gazova difuziya ce tehnologiya yaka vikoristovuyetsya dlya virobnictva zbagachenogo uranu shlyahom propuskannya gazopodibnogo geksaftoridu uranu geks cherez en Ce prizvodit do nevelikogo rozdilennya mizh molekulami sho mistyat 235U ta 238U Protyagom usiyeyi holodnoyi vijni gazova difuziya vidigravala vazhlivu rol yak metod zbagachennya uranu i stanom na 2008 rik stanovila blizko 33 virobnictva zbagachenogo uranu ale v 2011 roci vona bula viznana zastariloyu tehnologiyeyu yaku postupovo zaminyuyut piznishimi pokolinnyami tehnologij oskilki difuzijni ustanovki dosyagayut kincya svogo terminu sluzhbi U 2013 roci pripiniv robotu zavod en v SShA ce buv ostannij komercijnij gazodifuzijnij zavod 235U u sviti Termichna difuziya Teplova difuziya vikoristovuye peredachu tepla cherez tonku ridinu abo gaz dlya rozdilennya izotopiv Proces vikoristovuye toj fakt sho legshi molekuli gazu 235U difunduyut do garyachoyi poverhni a vazhchi molekuli gazu 238U difunduyut do holodnoyi poverhni Zavod v Ouk Ridzh shtat Tennessi vikoristovuvavsya pid chas Drugoyi svitovoyi vijni dlya pidgotovki sirovini dlya procesu EMIS Vid nogo vidmovilisya na korist gazovoyi difuziyi Tehnika centrifuguvannya Gazova centrifuga Kaskad gazovih centrifug na zbagachuvalnomu zavodi SShA U procesi centrifuguvannya vikoristovuyetsya velika kilkist obertovih cilindriv roztashovanih poslidovno ta paralelno Obertannya kozhnogo cilindra stvoryuye silnu docentrovu silu tak sho vazhchi molekuli gazu sho mistyat 238U ruhayutsya po dotichnij do zovnishnoyi storoni cilindra a legshi molekuli gazu bagati 235U zbirayutsya blizhche do centru Vin potrebuye nabagato menshe energiyi dlya dosyagnennya takogo zh rozdilennya nizh starishij proces gazovoyi difuziyi yakij vin znachnoyu miroyu zaminiv tomu ye potochnim metodom rozdilennya ta nazivayetsya drugim pokolinnyam Vin maye koeficiyent rozdilennya 1 3 u porivnyanni z 1 005 gazovoyu difuziyeyu sho oznachaye priblizno odnu p yatdesyatu vid energetichnih potreb Tehnologiyi z vikoristannyam gazovih centrifug viroblyayut majzhe 100 zbagachenogo uranu u sviti Centrifuga Zippe Diagrama principiv gazovoyi centrifugi tipu Zippe z U 238 predstavlenim temno sinim kolorom i U 235 predstavlenim svitlo blakitnim kolorom en ye vdoskonalennyam standartnoyi gazovoyi centrifugi osnovnoyu vidminnistyu yakoyi ye vikoristannya tepla Dno obertovogo cilindra nagrivayetsya utvoryuyuchi konvekcijni potoki yaki peremishuyut 235U vgoru po cilindru de jogo mozhna zibrati kovshami Cyu pokrashenu konstrukciyu centrifugi komercijno vikoristovuye Urenco dlya virobnictva yadernogo paliva a Pakistan vikoristovuvav u svoyij programi yadernoyi zbroyi Lazerni metodiki Lazerni procesi obicyayut menshi energovitrati nizhchi kapitalni vitrati otzhe znachni ekonomichni perevagi Kilka lazernih procesiv doslidzheno abo znahodyatsya na stadiyi rozrobki Metod rozdilennya izotopiv lazernim zbudzhennyam en dobre rozvinenij i maye licenziyu na promislovu ekspluataciyu z 2012 roku Lazerne rozdilennya izotopiv na atomnij pari AVLIS en vikoristovuye specialno nalashtovani lazeri dlya rozdilennya izotopiv uranu za dopomogoyu selektivnoyi ionizaciyi nadtonkih perehodiv Tehnika vikoristovuye lazeri nalashtovani na chastoti yaki ionizuyut atomi 235U i niyaki inshi Potim pozitivno zaryadzheni ioni 235U prityaguyutsya do negativno zaryadzhenoyi plastini ta zbirayutsya Molekulyarne lazerne rozdilennya izotopiv MLIS en vikoristovuye infrachervonij lazer spryamovanij na UF6 zbudzhuyuchi molekuli yaki mistyat atom 235U Drugij lazer zvilnyaye atom ftoru zalishayuchi en yakij potim vipadaye v osad z gazu Rozdilennya izotopiv lazernim zbudzhennyam SILEX en ye avstralijskoyu rozrobkoyu yaka takozh vikoristovuye UF6 U 2006 roci en GEH pidpisala ugodu pro komercializaciyu z pislya trivalogo procesu rozrobki v yakomu amerikanska kompaniya zi zbagachennya en pridbala a potim vidmovilasya vid prav na komercializaciyu tehnologiyi Z tih pir kompaniya GEH pobuduvala demonstracijnij viprobuvalnij cikl i ogolosila pro plani pobuduvati pochatkovij komercijnij ob yekt Detali procesu zasekrecheni ta obmezheni mizhuryadovimi ugodami mizh SShA Avstraliyeyu ta komercijnimi strukturami Peredbachayetsya sho SILEX bude na poryadok efektivnishim nizh isnuyuchi tehnologiyi virobnictva ale znovu zh taki tochna cifra zasekrechena U serpni 2011 roku Global Laser Enrichment dochirnya kompaniya GEH zvernulasya do Komisiyi z yadernogo regulyuvannya SShA NRC za dozvolom na budivnictvo komercijnogo zavodu U veresni 2012 roku NRC vidav GEH licenziyu na budivnictvo ta ekspluataciyu komercijnogo zavodu zi zbagachennya SILEX hocha kompaniya she ne virishila chi bude proekt dostatno pributkovim dlya pochatku budivnictva i nezvazhayuchi na poboyuvannya sho tehnologiya mozhe spriyati en Inshi metodi Aerodinamichni procesi Principova shema aerodinamichnogo sopla Bagato tisyach cih dribnih folg ob yednayut u odinicyu zbagachennya Virobnichij proces en na osnovi rentgenivskogo viprominyuvannya spochatku buv rozroblenij u Forschungszentrum Karlsruhe Nimechchina dlya virobnictva nasadok dlya izotopnogo zbagachennya Procesi aerodinamichnogo zbagachennya vklyuchayut tehnologiyu reaktivnogo sopla Bekkera rozroblenu EW Becker ta jogo kolegami z vikoristannyam procesu en ta procesu rozdilennya u vihrovij trubi Ci aerodinamichni procesi rozdilennya zalezhat vid difuziyi viklikanoyi gradiyentami tisku yak i gazova centrifuga Zagalom voni mayut toj nedolik sho vimagayut skladnih sistem kaskaduvannya okremih rozdilovih elementiv dlya minimizaciyi spozhivannya energiyi Po suti aerodinamichni procesi mozhna rozglyadati yak neobertovi centrifugi Posilennya vidcentrovih sil dosyagayetsya rozbavlennyam UF6 vodnem abo geliyem yak gazom nosiyem sho zabezpechuye nabagato bilshu shvidkist potoku gazu nizh mozhna otrimati za dopomogoyu chistogo geksaftoridu uranu en UCOR rozrobila ta vprovadila bezperervnij kaskad vihrovogo rozdilennya Helikon dlya visokoshvidkisnogo nizkogo zbagachennya ta suttyevo inshij napivperiodnij kaskad Pelsakon dlya nizkogo produktivnogo zbagachennya z vikoristannyam specialnoyi konstrukciyi vihrovogo trubchastogo separatora ta obidva vtileni v promislovomu zavodi Demonstracijnij zavod buv pobudovanij u Braziliyi NUCLEI konsorciumom na choli z yakij vikoristovuvav proces z rozdilyayuchoyu forsunkoyu Prote vsi metodi mayut visoku energoyemnist i znachni vimogi do vidvedennya vidpracovanogo tepla zhoden z nih ne vikoristovuyetsya Elektromagnitne rozdilennya izotopiv Shematichna diagrama rozdilennya izotopiv uranu v kalyutroni pokazuye yak silne magnitne pole vikoristovuyetsya dlya perenapravlennya potoku ioniv uranu do misheni sho prizvodit do vishoyi koncentraciyi uranu 235 tut predstavlenogo temno sinim kolorom u vnutrishnih smugah potik U procesi elektromagnitnogo rozdilennya izotopiv EMIS metalevij uran spochatku viparovuyetsya a potim ionizuyetsya do pozitivno zaryadzhenih ioniv Potim kationi priskoryuyutsya i zgodom vidhilyayutsya magnitnimi polyami na vidpovidni misheni zboru Serijnij mas spektrometr pid nazvoyu Kalyutron buv rozroblenij pid chas Drugoyi svitovoyi vijni yakij zabezpechiv chastinu 235U vikoristanogo dlya yadernoyi bombi Malyuk yaka bula skinuta nad Hirosimoyu v 1945 roci Naspravdi termin Kalutron zastosovuyetsya do bagatostupinchastogo pristroyu roztashovanogo u viglyadi velikogo ovalu navkolo potuzhnogo elektromagnitu Vid elektromagnitnogo rozdilennya izotopiv v osnovnomu vidmovilisya na korist bilsh efektivnih metodiv Himichni metodi Odin himichnij proces buv prodemonstrovanij na etapi pilotnoyi ustanovki ale ne vikoristovuvavsya dlya virobnictva Francuzkij proces CHEMEX vikoristovuvav duzhe neznachnu riznicyu v shilnosti dvoh izotopiv zminyuvati valentnist pri okisnenni vidnovlenni vikoristovuyuchi nezmishuvani vodnu ta organichnu fazi Proces ionoobminnogo obminu buv rozroblenij himichnoyu kompaniyeyu v Yaponiyi yakij zastosovuye analogichnu himiyu ale zabezpechuye rozdilennya na zapatentovanij ionoobminnij kolonci zi smoli Rozdilennya plazmi Proces rozdilennya plazmi PSP opisuye tehniku yaka vikoristovuye nadprovidni magniti ta fiziku plazmi U comu procesi princip en vikoristovuyetsya dlya vibirkovoyi aktivaciyi izotopu 235U u plazmi sho mistit sumish ioniv Franciya rozrobila vlasnu versiyu PSP yaku nazvala RCI Finansuvannya RCI bulo rizko skorocheno v 1986 roci a priblizno v 1990 roci programu prizupinili hocha RCI vse she vikoristovuyetsya dlya rozdilennya stabilnih izotopiv Odinicya roboti rozdilennyaDokladnishe Odinicya roboti rozdilennya Robota rozdilennya kilkist rozdilennya vikonanogo procesom zbagachennya ye funkciyeyu koncentraciyi vihidnoyi sirovini zbagachenogo vihodu ta zbidnenih hvostiv i virazhayetsya v odinicyah yaki rozrahovuyutsya takim chinom shob buti proporcijnimi zagalnomu vhodu energiya chas roboti mashini i obroblenij masi Robota po rozdilennyu ne ye energiyeyu Odna i ta zh kilkist roboti rozdilennya potrebuvatime riznoyi kilkosti energiyi zalezhno vid efektivnosti tehnologiyi separaciyi Robota po rozdilennyu vimiryuyetsya v odinicyah roboti rozdilennya Separative work units SWU kg SW abo kg UTA vid nimeckogo Urantrennarbeit bukvalno robota z rozdilennya uranu 1 SWU 1 kg SW 1 kg UTA 1 kSWU 1 tSW 1 t UTA 1 MSWU 1 ktSW 1 kt UTAPitannya vartostiNa dodatok do odinic roboti rozdilennya yaki zabezpechuyut zbagachuvalni ustanovki inshim vazhlivim parametrom yakij slid vrahovuvati ye masa prirodnogo uranu neobhidna dlya otrimannya bazhanoyi masi zbagachenogo uranu Yak i u vipadku z kilkistyu SWU neobhidna kilkist vihidnogo materialu takozh zalezhatime vid bazhanogo rivnya zbagachennya ta vid kilkosti 235U yaka potraplyaye v zbidnenij uran Odnak na vidminu vid kilkosti SWU neobhidnih pid chas zbagachennya yaka zbilshuyetsya zi zmenshennyam rivniv 235U u zbidnenomu potoci neobhidna kilkist prirodnogo uranu zmenshuvatimetsya zi zmenshennyam rivniv 235U yaki potraplyayut u zbidnenij uran Napriklad pri zbagachenni NZU dlya vikoristannya v legkovodnomu reaktori tipovo sho zbagachenij potik mistit 3 6 235U porivnyano z 0 7 u prirodnomu urani todi yak zbidnenij potik mistit vid 0 2 do 0 3 235U Shob virobiti odin kilogram cogo NZU znadobitsya priblizno 8 kilogramiv prirodnogo uranu ta 4 5 SWU yaksho potik zbidnenogo uranu maye 0 3 235U Z inshogo boku yakbi zbidnenij potik mav lishe 0 2 235U todi dlya ciyeyi kilkosti zbagachenogo uranu znadobilosya b lishe 6 7 kilograma prirodnogo uranu ale majzhe 5 7 SWU Oskilki neobhidna kilkist prirodnogo uranu ta kilkist SWU neobhidnih pid chas zbagachennya zminyuyutsya v protilezhnih napryamkah yaksho prirodnij uran deshevij a poslugi zi zbagachennya dorozhchi todi operatori zazvichaj virishat dozvoliti bilshe 235U zalishati v potoci zbidnenogo uranu todi yak yaksho prirodnij uran dorozhche a zbagachennya deshevshe todi voni vibrali b navpaki Pri peretvorenni uranu geksaftorid skorocheno geks na metal pid chas virobnictva vtrachayetsya 0 3 RozvedennyaProtilezhnistyu zbagachennya ye rozvedennya nadlishok VZU mozhe buti peretvorenij na NZU shob zrobiti jogo pridatnim dlya vikoristannya v komercijnomu yadernomu palivi VZU yak sirovina mozhe mistiti nebazhani izotopi uranu 234U ye drugoryadnim izotopom sho mistitsya v prirodnomu urani v osnovnomu yak produkt alfa rozpadu 238 U tomu sho period napivrozpadu 238 U nabagato bilshe nizh u 234 U vin utvoryuvatimetsya ta rujnuvatimetsya z odnakovoyu shvidkistyu v postijnomu stani rivnovagi v rezultati chogo bud yakij zrazok matime dostatno 238 U dlya pidtrimki stabilnogo spivvidnoshennya 234 U do 238 U protyagom dostatno dovgih chasovih masshtabiv v procesi zbagachennya jogo koncentraciya zrostaye ale zalishayetsya znachno nizhche 1 Visoki koncentraciyi 236U ye pobichnim produktom oprominennya v reaktori ta mozhut mistitisya u VZU zalezhno vid istoriyi jogo virobnictva 236 U utvoryuyetsya v osnovnomu koli 235 U poglinaye nejtron i ne dilitsya Utvorennya 236 U takim chinom ne uniknuti v bud yakomu reaktori na teplovih nejtronah z palivom 235 U VZU pereroblenij z reaktoriv dlya virobnictva materialiv dlya yadernoyi zbroyi z vmistom 235U priblizno 50 mozhe mistiti koncentraciyu 236U do 25 sho prizvodit do koncentraciyi priblizno 1 5 u zmishanomu produkti NZU 236U nejtronna otruta tomu faktichna koncentraciya 235U u produkti NZU povinna buti vidpovidno pidvishena shob kompensuvati prisutnist 236U Todi yak 234 U takozh poglinaye nejtroni ce Material dlya vidtvorennya yakij peretvoryuyetsya na rozsheplyuvanij 235 U pri poglinanni nejtroniv Yaksho 236 U poglinaye nejtron utvoryuyuchi korotkozhivuchij 237 U yakij rozpadayetsya cherez beta rozpad do 237 Np yakij ne mozhna vikoristovuvati v reaktorah na teplovih nejtronah ale mozhna himichno vidokremiti vid vidpracovanogo paliva dlya utilizaciyi yak vidhodiv abo dlya peretvorennya na 238 Pu dlya vikoristannya v yadernih batareyah u specialnih reaktorah Rozbavlyayuchim materialom mozhe buti prirodnij uran abo zbidnenij uran odnak zalezhno vid yakosti vihidnoyi sirovini nizkozbagachenij uran iz zazvichaj 1 5 mas 235U mozhe vikoristovuvatisya yak rozbavlyayuchij material dlya rozbavlennya nebazhanih pobichnih produktiv yaki mozhut mistitisya u vhidnomu VZU Koncentraciyi cih izotopiv u produkti NZU v deyakih vipadkah mozhut perevishuvati specifikaciyi ASTM dlya yadernogo paliva yaksho vikoristovuvavsya prirodnij uran abo zbidnenij uran Otzhe zmishuvannya VZU zagalom ne mozhe spriyati virishennyu problemi povodzhennya z vidhodami yaka vinikaye cherez nayavni veliki zapasi zbidnenogo uranu V danij chas 95 vidsotkiv svitovih zapasiv zbidnenogo uranu zalishayutsya v nadijnih shovishah Velikij proyekt z rozbavlennya pid nazvoyu Programa megatonni u megavati peretvoryuye kolishnij radyanskij VZU zbrojovogo klasu na palivo dlya komercijnih energetichnih reaktoriv SShA Z 1995 roku do seredini 2005 roku 250 tonn visokozbagachenogo uranu dostatno dlya 10 000 boyegolovok bulo pererobleno v nizkozbagachenij uran Metoyu ye pererobka 500 tonn do 2013 roku Programa vivedennya z ekspluataciyi rosijskih yadernih boyegolovok stanovila blizko 13 zagalnoyi svitovoyi potrebi u zbagachenomu urani do 2008 roku en brala uchast v utilizaciyi chastini z 174 3 tonn visokozbagachenogo uranu VZU yakij uryad SShA ogolosiv nadlishkovim vijskovim materialom u 1996 roci Za dopomogoyu Programi rozbavlennya visokozbagachenogo uranu US Downblending Program cej material z visokozbagachenogo uranu otrimanogo perevazhno z demontovanih yadernih boyegolovok SShA buv pereroblenij u palivo z nizkozbagachenogo uranu NZU yake vikoristovuyetsya na atomnih elektrostanciyah dlya virobnictva elektroenergiyi Globalni ustanovki zbagachennyaVidomo sho taki krayini ekspluatuyut ustanovki zi zbagachennya Argentina Braziliya Kitaj Franciya Nimechchina Indiya Iran Yaponiya Niderlandi Pivnichna Koreya Pakistan Rosiya Velika Britaniya ta Spolucheni Shtati Belgiya Iran Italiya ta Ispaniya mayut investicijnij interes u francuzkomu zbagachuvalnomu zavodi en prichomu holding Iranu daye jomu pravo na 10 virobnictva zbagachenogo uranu Krayini yaki v minulomu mali programi zi zbagachennya vklyuchayut Liviyu ta Pivdennu Afriku hocha livijske pidpriyemstvo nikoli ne bulo v ekspluataciyi Avstraliya rozrobila proces en vidomij yak SILEX yakij maye namir prodovzhiti shlyahom finansovih investicij u komercijne pidpriyemstvo General Electric u SShA Takozh bulo stverdzheno sho Izrayil maye programu zi zbagachennya uranu rozmishenu v centri yadernih doslidzhen u Negevi poblizu Dimoni Kodova nazvaPid chas Manhettenskogo proektu zbrojovij visokozbagachenij uran otrimav kodovu nazvu oralloy skorochenu versiyu Oak Ridge alloy za nazvoyu zavodiv de zbagachuvali uran Termin oralloy vse she inodi vikoristovuyetsya dlya poznachennya zbagachenogo uranu Div takozhMOKS palivo en Orano en Vidobutok uranuSpisok literaturiUranium Isotopes GlobalSecurity org Procitovano 5 lyutogo 2020 OECD Nuclear Energy Agency 2003 Nuclear Energy Today OECD Publishing s 25 ISBN 9789264103283 Thomas B Cochran en 12 chervnya 1997 PDF Proceedings of international forum on illegal nuclear traffic Arhiv originalu PDF za 22 July 2012 Nuclear Fuel Cycle Overview Uranium milling World Nuclear Association update April 2021 Radiological Sources of Potential Exposure and or Contamination U S Army Center for Health Promotion and Preventive Medicine June 1999 s 27 Procitovano 1 lipnya 2019 Herczeg John W 28 bereznya 2019 High assay low enriched uranium PDF energy gov Alexander Glaser 6 listopada 2005 About the Enrichment Limit for Research Reactor Conversion Why 20 PDF Princeton University Procitovano 18 kvitnya 2014 Forsberg C W Hopper C M Richter J L Vantine H C March 1998 PDF ORNL TM 13517 Oak Ridge National Laboratories Arhiv originalu PDF za 2 November 2013 Procitovano 30 zhovtnya 2013 Sublette Carey 4 zhovtnya 1996 Nuclear Weapons FAQ Section 4 1 7 1 Nuclear Design Principles Highly Enriched Uranium Nuclear Weapons FAQ Procitovano 2 zhovtnya 2010 Mosteller R D 1994 Detailed Reanalysis of a Benchmark Critical Experiment Water Reflected Enriched Uranium Sphere PDF Los Alamos Technical Paper LA UR 93 4097 2 doi 10 2172 10120434 Procitovano 19 grudnya 2007 The enrichment of the pin and of one of the hemispheres was 97 67 w o while the enrichment of the other hemisphere was 97 68 w o Nuclear Weapons FAQ Procitovano 26 sichnya 2013 Frank N Von Hippel Laura H Kahn December 2006 Feasibility of Eliminating the Use of Highly Enriched Uranium in the Production of Medical Radioisotopes Science amp Global Security 14 2 amp 3 151 162 Bibcode 2006S amp GS 14 151V doi 10 1080 08929880600993071 world nuclear org Arhiv originalu za 1 lipnya 2013 Procitovano 7 serpnya 2022 Economic Perspective for Uranium Enrichment PDF The throughput per centrifuge unit is very small compared to that of a diffusion unit so small in fact that it is not compensated by the higher enrichment per unit To produce the same amount of reactor grade fuel requires a considerably larger number approximately 50 000 to 500 000 of centrifuge units than diffusion units This disadvantage however is outweighed by the considerably lower by a factor of 20 energy consumption per SWU for the gas centrifuge Lodge Partners Mid Cap Conference 11 April 2008 PDF Silex Ltd 11 kvitnya 2008 Rod Adams 24 travnya 2011 McConnell asks DOE to keep using 60 year old enrichment plant to save jobs Atomic Insights Arhiv originalu za 28 January 2013 Procitovano 26 sichnya 2013 Paducah enrichment plant to be closed The 1950s facility is the last remaining gaseous diffusion uranium enrichment plant in the world en and L W Hillman Eds Dye Laser Principles Academic New York 1990 Chapter 9 Presreliz a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite press release title Shablon Cite press release cite press release a archive date vimagaye archive url dovidka Vkazano bilsh nizh odin archivedate ta archive date dovidka Propushenij abo porozhnij title dovidka GE Hitachi Nuclear Energy Selects Wilmington N C as Site for Potential Commercial Uranium Enrichment Facility Business Wire 30 kvitnya 2008 Procitovano 30 veresnya 2012 Broad William J 20 serpnya 2011 Laser Advances in Nuclear Fuel Stir Terror Fear The New York Times Procitovano 21 serpnya 2011 Uranium Plant Using Laser Technology Wins U S Approval The New York Times September 2012 Becker E W Ehrfeld W Munchmeyer D Betz H Heuberger A Pongratz S Glashauser W Michel H J Siemens R 1982 Production of Separation Nozzle Systems for Uranium Enrichment by a Combination of X Ray Lithography and Galvanoplastics Naturwissenschaften 69 11 520 523 Bibcode 1982NW 69 520B doi 10 1007 BF00463495 Smith Michael Jackson A G M 2000 Dr South African Institution of Chemical Engineers Conference 2000 280 289 Balakrishnan M R 1971 Economics of blending a case study PDF Bombay India Government of India Atomic Energy Commission s 6 Procitovano 7 listopada 2021 US Atomic Energy Commission January 1961 Costs of nuclear power Washington DC Office of Technical Services Dept of Commerce s 29 Procitovano 7 listopada 2021 USEC com 1 travnya 2000 Arhiv originalu za 6 April 2001 Megatons to Megawatts centrusenergy com December 2013 Arjun Makhijani Lois Chalmers Brice Smith 15 zhovtnya 2004 Uranium enrichment PDF Institute for Energy and Environmental Research Procitovano 21 listopada 2009 Australia s uranium Greenhouse friendly fuel for an energy hungry world PDF Standing Committee on Industry and Resources Zvit The Parliament of the Commonwealth of Australia November 2006 s 730 Procitovano 3 kvitnya 2015 Q amp A Uranium enrichment BBC News BBC 1 veresnya 2006 Procitovano 3 sichnya 2010 Laser enrichment could cut cost of nuclear power The Sydney Morning Herald 26 travnya 2006 Israel s Nuclear Weapons Program Nuclear Weapon Archive 10 grudnya 1997 Procitovano 7 zhovtnya 2007 William Burr 22 grudnya 2015 Strategic Air Command Declassifies Nuclear Target List from 1950s nsarchive2 gwu edu Procitovano 27 listopada 2020 Oralloy Oak Ridge alloy was a term of art for highly enriched uranium PosilannyaSilex Systems Ltd Zbagachennya uranu Vsesvitnya yaderna asociaciya Oglyad ta istoriya virobnictva VZU SShA Yaderna himiya zbagachennya uranu Nuclear Engineering International 1 veresnya 2008 r

Дата публікації:
Топ