Высокообогащенный уран

Cтраница 3

Для того, чтобы извлечь из природного урана его изотоп уран-235, используемый для изготовления ядерного оружия, применяется метод газодиффузного разделения. Для этого природный уран переводится в газообразное состояние. Наиболее подходящее для этого химическое соединение - гексафторид урана, который при давлении ниже 1 атм, т.е. в вакууме, и температуре ниже 56 градуса Цельсия превращается в газ. Пропуская этот газ ( химически весьма агрессивный) через каскад машин с пористыми перегородками ( длиною в несколько километров), можно добиться на выходе уменьшения содержания в газе более тяжелого урана-238 и повышения содержания более легкого - ура-на-235. Для получения 1 кг высокообогащенного урана нужно израсходовать 175 - 220 кг чистого природного урана, затратить около 600000 квт.ч. электроэнергии, необходимой для питания электродвигателей компрессоров. [31]

Первым действующим реактором-бридером был реактор на быстрых нейтронах в Даунрее ( Шотландия), который находится в эксплуатации с 1959 г. Новое поколение опытно-промышленных реакторов появилось в СССР, Франции и Великобритании и еще одно планируется в США. Окончание строительства реактора Суперфеникс было намечено на 1982 г. и ожидался заказ еще на два реактора в период между 1978 г. и 1980 г. Британский опытно-промышленный реактор-бридер ( PRF), установленный в Даунрее ( Шотландия), в настоящее время работает с полной нагрузкой и был более близок к промышленному использованию, чем Феникс, причем, как сообщалось, существуют вполне реальные планы строительства реактора-бридера промышленного типа ( CFR) мощностью 1300 МВт. США не предпринимали попыток продвинуться от экспериментального реактора-бридера, построенного в 1963 г., к созданию опытно-промышленных образцов, а предпочли создать экспериментальную установку усовершенствованного типа ( FFTF), сооружение которой закончилось в 1980 г. В связи с этим необходимо было разработать новую технологию, например, для обработки жидкого натрия, который используют в качестве хладагента. Окисная смесь плутония и высокообогащенного урана, используемая в британских и французских реакторах, требует наличия системы тесно связанных между собой установок действующего топливного цикла и одновременной разработки способов переработки высокоактивных топлив. По плану 1976 г. предполагалось, что в реакторе Феникс будет использовано урановое топливо с 100 % - ным, а не с 80 % - ным содержанием урана, как это случилось на самом деле. [32]

Схема идеального каскада. [33]

На практике особое место в силу его простоты занимает каскад постоянной ширины, в котором все ступени имеют одинаковое число центрифуг. Производительность такого каскада может уступать идеальному на десять - тридцать процентов, а при требовании высоких обогащений на разделительной ступени быть ниже идеального каскада в несколько раз. Например, в случае обогащения урана концентрация целевого изотопа в потоке питания - 0 7 %, и если почти весь целевой изотоп - 235U достигает последней ступени обогащения с концентрацией 90 %, то поток питания последней ступени каскада по отношению к потоку питания каскада сырьем будет меньше раз в пятьдесят. Ясно, что прямоугольный каскад будет в этом случае сильно недогружен на последних ступенях и перегружен вблизи точки питания. Но так будет лишь в случае извлечения высокообогащенного урана, а если конечным продуктом является изотоп U235 с концентрацией 2 - 4 %, то каскад постоянной ширины уже не будет настолько неидеален. [34]

Страницы: 1 2 3