Обогащение урана

Содержание

Слайд 2

Обогащение урана

Обогащение урана

Слайд 3

Обогащение урана

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ:
Степень обогащения – α = М235/(M238+ M235)
(Степень обогащения

Обогащение урана ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ: Степень обогащения – α = М235/(M238+
природного урана αf = 0,0071)
Масса исходного урана – Мf
Масса обогащенного урана – Мp
Масса отходов – Мt
Коэффициент обогащения за один цикл - К
К = (αp/1- αp)/(αt/1- αt)
Баланс массы:
Мf = Mp + Mt (1)
αfMf = αpMp + αtMt (2)

Слайд 4

Обогащение урана

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Единица разделительной работы (SWU):
V(α) = (1 -

Обогащение урана ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) Единица разделительной работы (SWU): V(α)
2 α) ln ((1 – α)/ α) (3)
SWU = Mp V(αp) + Mt V(αt) + Mf V(αf) [kг] (4)
Оценка необходимого количества исходного количества урана и
количества единиц разделительной работы.
С помощью уравнений (1) и (2) получаем:
Mf = (αp – αt)/(αf – αt) Mp ; учтем также, что Mp235 = αpMp
Тогда Mf = (αp – αt)/(αf – αt) Mp235/ αp
Для случая высокого обогащения αp >> αt , αp – αt ≈ αp и,
следовательно Mf = 1/(αf – αt) Mp235 . Если αf = 0,0071 и αt = 0,002
Mf ~ 200 Mp235

Слайд 5

Обогащение урана

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Оценка количества SWU, необходимого для производства 1

Обогащение урана ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) Оценка количества SWU, необходимого для
кг
урана с 90% обогащением. Полагаем, что αt = 0,002.
Mp = 1 кг, Mf = 180 кг, Mt = 179кг .
Vt(0,002) = (1- 0,004) ln ((1-0,002)/0,002) ≈ 6,2
Vf(0,007) = (1- 0,014) ln ((1-0,007)/0,007) ≈ 4,88
Vp(0,9) = (1- 1,8) ln ((1-0,9)/0,9) ≈ 0,42
Получаем, что необходимое количество SWU = 230 кг
Для создания одного заряда необходимо затратить
1000 – 1200 SWU

Слайд 6

Обогащение урана

МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ
- Электромагнитный
- Диффузионный
- Центрифужный
- Лазерный
- Газодинамический

Обогащение урана МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ - Электромагнитный - Диффузионный - Центрифужный - Лазерный - Газодинамический

Слайд 7

Обогащение урана

ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД ОБОГАЩЕНИЯ
- диаметр пор ~ 100-400 Ǻ
- рабочее вещество –

Обогащение урана ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД ОБОГАЩЕНИЯ - диаметр пор ~ 100-400 Ǻ -
UF6
- обогащение за проход – 1,0043
- рабочее давление ~ 300 тор
- рабочая температура ~ 40 оС
- удельное энергопотребление
~ 2500 КВтчас/SWU
- кол-во обогатительных каскадов,
необходимое для получения 90%
обогащения ~ 3000

Принципиальная схема диффузионного
метода обогащения

Слайд 8

Обогащение урана

ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД
ОБОГАЩЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Обогащение урана ДИФФУЗИОННЫЙ МЕТОД ОБОГАЩЕНИЯ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Слайд 9

Обогащение урана

МЕТОД ГАЗОВЫХ ЦЕНТРИФУГ
- скорость вращения ~ 2000 об/сек
- высота ~ 150

Обогащение урана МЕТОД ГАЗОВЫХ ЦЕНТРИФУГ - скорость вращения ~ 2000 об/сек -
- 250 см
- радиус ~ 40 см
- обогащение за проход ~ 1,3 – 1,6
- удельное энергопотребление
~ 200 KВтчас/SWU
- средний проток ~ 0,02 г U/сек
- разделительная мощность
5 – 100 кг SWU/год

Слайд 10

Обогащение урана

Лазерный метод разделения изотопов

Обогащение урана Лазерный метод разделения изотопов

Слайд 11

Обогащение урана

Обогащение урана

Слайд 12

Обогащение урана

ЗАВОДЫ ПО ОБОГАЩЕНИЮ УРАНА
США

Обогащение урана ЗАВОДЫ ПО ОБОГАЩЕНИЮ УРАНА США

Слайд 13

Обогащение урана

ЗАВОДЫ ПО ОБОГАЩЕНИЮ
УРАНА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
РФ

Обогащение урана ЗАВОДЫ ПО ОБОГАЩЕНИЮ УРАНА (ПРОДОЛЖЕНИЕ) РФ
Имя файла: Обогащение-урана.pptx
Количество просмотров: 458
Количество скачиваний: 2