Маслов Александр (brodaga_2) wrote,
Маслов Александр
brodaga_2

Categories:

Атомные технологии

На заре атомной энергетики и на пике холодной войны, конечно, никто не считался с затратами. Да и население тогда было поменьше.

Но факт остаётся фактом - по сравнению с современными газовыми центрифугами газовая диффузия просто таки чудовищно неэффективный и чрезвычайно энергозатратный метод обогащения урана. Поэтому США все свои заводы и позакрывали.




Для некоторых лёгких элементов степень разделения может быть достаточно велика, но для урана — только 1,00429 (выходной поток каждой ступени обогащается в 1,00429 раза). Для получения больших степеней обогащения иногда соединяли последовательно несколько тысяч однотипных каскадов разделения. Учитывая, что один типовой промышленный каскад занимал площадь до 100м2 и более, то газодиффузионные обогатительные предприятия оказываются циклопическими по размерам.

Относительно большие потери давления газа на мембранах и размеры установок обуславливали огромные энергозатраты на привод компрессоров. Кроме того, на заводе находились огромные количества технологического гексафторида урана и процесс разделения длительный, иногда от пуска завода до получения первого продукта проходило несколько недель, в течение которых гексафторид последовательно заполнял полости всех каскадов. Это обстоятельство предъявляло очень серьезные требования к надежности оборудования, ведь отказ даже одного каскада мог вызвать остановку всей цепочки каскадов.

...

Газовая центрифуга — устройство для разделения (сепарации) газов с разным молекулярным весом.

Наиболее известны газовые центрифуги для разделения изотопов, в первую очередь подразумевается современный способ обогащения урана изотопом U-235 для ядерной энергетики и ядерного оружия. Перед обогащением природная смесь изотопов урана переводится в газообразную фазу в виде гексафторида урана. Высокая степень разделения достигается использованием множества отдельных газовых центрифуг, собранных в каскад, что позволяет последовательно достичь более высокого обогащения урана-235 при значительно меньших энергетических затратах по сравнению с диффузионным каскадным процессом разделения изотопов, используемым ранее. Газоцентрифужная технология представляет сегодня самый экономичный способ разделения изотопов урана, использует значительно меньше энергии, чем другие методы, и имеет множество других преимуществ.

Ввод в эксплуатацию в УЭХК первых серийных центрифуг "9+" стартовал в  первом полугодии 2018 года.

Считается, что каждое новое поколение российских газовых центрифуг для обогащения урана на 50% производительнее предыдущего. Центрифуги, относящиеся к поколениям с первого по восьмое, называются подкритическими, поскольку работают со скоростью вращения своего ротора ниже той, при которой достигается его резонансная частота вращения и возникает угроза разрушения центрифуги. Надкритические центрифуги, к которым относятся центрифуги-"девятки", этот барьер преодолевают.
Ранее серийное производство газовых центрифуг "9+" началось на предприятии ТВЭЛ ПАО "Ковровский механический завод" во Владимирской области.

В данный момент в России проходят испытания центрифуги нового поколения - ГЦ-10.

Даже центрифуги старых поколений требовали в десятки раз меньше энергии при обогащении урана чем установки газовой диффузии, а сейчас счёт идет уже на сотни раз преимущества центрифуг над газодиффузионными каскадами. Да и наращивать мощность, модернизировать предприятия с центрифугами гораздо проще. Особенно в российском варианте (у нас центрифуги очень компактные, легко заменить все на новые).







...

В США честно пытались разработать свою собственную центрифугу, потратили на это кучу времени и денег. Но не шмогла, слишком сложно оказалось для Америки. Все работы по этому направлению прекращены в 2016, опытное предприятие закрыто, персонал уволен, оборудование демонтировано.



Tags: Атомная игла, Промышленность, Россия сегодня, Технологии
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment