ארכיון תגיות: The Evolve of Uranium Enrichment

ההעשרה של אורניום אורניום עומדת בצומת של אבטחת אנרגיה, מדיניות האקלים, ותהליך התגברות הריכוז של איזוטופ אורניום-235 (U-235) משפע טבעי של כ-0.7% לרמה 3–5% המשמשת בתחנות דלק-אורות-או לרמה של 90%+ הנדרשת עבור נשק גרעיני - נשלט על ידי שתי טכנולוגיות: גזי-גז עצום וצריכת אנרגיה מתחדשת, אם כי הם זקוקים לשיטות אנרגיה נמוכות יותר, כלומר, כלומר, כמו גם להורדת לחץ גרעיניות, או להורדת לחץ גרעיני נמוך יותר, או לרמה של פחות, או נמוכה יותר, או נמוכה יותר, או נמוכה יותר, כלומר, או לרמה של 90%+, כמו גם נמוכה יותר, כמו גם לצריכת דלק גרעיני.

טכנולוגיות העשרה מתפתחות מבטיחות להתמודד עם המתיחות האלה.מפרידה מבוססת לייזר ועד עיצובים מתקדמים ואפילו גישות מבוססות פלזמה, דור חדש של שיטות יכול להפחית באופן דרמטי את האנרגיה, העלות והטביעה הפיזית של ההעשרה.עם זאת, אותם חידושים גם להעלות סיכונים חדשים של התרחבות אתגרים רגולטוריים. מאמר זה בוחן את הטכנולוגיות המבטיחות ביותר, את ההשפעה הפוטנציאלית שלהם, ואת ההשלכות של שינוי המשחק, ואת המכשולים שעלולים להיות להתגבר על מחזור הדלק הגרעיני.

שיטות מסורתיות של פעילות: קרן תחת לחץ

גורדי Diffusion: The Legacy Giant

דיפוזיה גזית הייתה הטכנולוגיה הגדולה הראשונה של ההעשרה בקנה מידה גדול, שפותחה במהלך פרויקט מנהטן ופורצה מסחרית בעשורים שלאחר המלחמה.זה מסתמך על אילץ אורניום hexafluoride (UF6) באמצעות סדרה של מלמברינים ⁇ . כי מולקולות המכילות את 235U הוא איזוטופ מהיר יותר, כל שלב מייצר העשרה שולית של רמות של גז, הם בעיקר עלות גזי חום מוקדם של תחנות כוח, כמעט, 000 של תחנות כוח, 000, 000, 000 של תחנות כוח דחוסות, כמעט, 000 של אנרגיה, כמעט, 000, 000, 000 של ציוד אנרגיה, 000, כמעט, 000 של דחוסה, 000 דחוסה, 000 של דחוסים, 000 של צמחים חד דחוסים, 000 דחוסים, 000.

Gas Centrifuges: The Current Workhorse

גזיפוגות החליפו את הדינמיקה ברוב מתקני ההעשרה מכיוון שהם הרבה יותר יעילים באנרגיה – על ידי גורם של 50 או יותר.במכונה צנטריפוגה, גז UF6 הוא במהירות גבוהה (עד 70 אלף ריאל או יותר), יצירת שדה דינמי חזק יותר אשר לעתים קרובות מצריך ירידה של 1.5 קנטריפוגות פחמן מופחתות יותר כדי להשיג פחות ממולקולות של פחמן מתוחכמות גבוהה יותר.

הפרדה לייזר איאיזוטופ: הקוננדר המוביל

ההעשרה מבוססת לייזר הייתה נושא מחקר מאז שנות ה-70, אך רק בעשור האחרון יש מערכות בקנה מידה מסחרי מצופה.עיקרון הליבה הוא פשוט: מרגש או ionize אחד צורה אוטופית של אורניום באמצעות אורכי גל לייזר מכוונים בדיוק, ולאחר מכן מפריד בין המינים המינון של ה-ML הנייטרליים באמצעות אמצעים אלקטרומגנטיים או כימיים.

אטומי Vapor לייזר Isotope הפרדה (AVLIS)

AVLIS פועל על ידי טיהור אורניום מתכתי בתא גבוה, יצירת זרם של אטומי אורניום. Pulsed Colord לייזרים מכוון לאורכי גל ספציפיים מעדיפים 235U אטומים, מעלה אותם למצב אנרגיה המאפשר להם להיות מוקרן על ידי מערכת לייזר גבוהה יותר של מחזור חשמלי, אך לאחר מכן, 235U+ ions נאספים על ידי מערכת לייזר מתקדמת יותר של מחזור גבוה של 10 סנט של פעילות גופנית, 000 של מחזור גבוה של מחזור לייזר, 000 של מחזור גבוה יותר של מחזור גבוה של מחזור גבוה של מחזור גבוה של מחזור גבוה יותר של מחזור הדם של מחזור הדם של מחזור הדם של מחזורי של מחזור גבוה של מחזור גבוה של מחזור הדם של 000 של ארה"ל של 000 של 000 של מחזור גבוה יותר של 000 של 000 של 000 של 000 של 000 של 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000

הפרדה מולקולארית לייזר (MLIS)

MLIS עובד עם מולקולות UF6 ולא Vapor אטומי.על ידי שימוש בלייזר אינפרא אדום מכוון למצב רטט של 235UF6, המולקולה נרגשת באופן סלקטיבי.המולקולה נרגשת היא אז מתמוססת עם לייזר אולטרה סגול שני, או הגיב עם קרינת לייזר יעילה היום, עם קצב לייזר גבוה, עם קצב גבוה של דלקת לייזר, אבל לא היה צורך בשלב גבוה של דלקת לייזר, אבל זה היה קשה של דלקת לייזר, 000.

SILEX ו-Agentment לייזר

המאמץ העיקרי להעשרת לייזר כיום הוא תהליך SILEX, שפותח על ידי החברה האוסטרלית סילקס מערכות. SILEX הוא גרסה של MLIS המשתמשת בנוזל עבודה מולקולרי ותוכנית של שתי הציטוטים של החברה האוסטרלית סילקס מערכות. SILEX (GLE), מיזם משותף עם קמקו וחשמל (כיום חלק מ- GEachi GLE) הציע להעשירה לייזר מסחרי ב- 3 מיליון דולר לצריכת לייזר של חברת רדיו-R.

טכנולוגיות מתפתחות: מעבר לייזרים

מיזם מבוסס פלאסמה - Enrichment

תהליכי הפרדה פלזמה משתמשים בתדרים השונים של מחזור הדם של חלקיקים אורניום בקנה מידה מגנטי פלזמה מוגבלת פלסמה מגנטית (במכשיר הידוע בשם צנטריפוגה פלזמה או מחזר מחזורי מחזור של נוזל, צני האורניום נעים לתוך שדה מגנטי מואץ ומואץ עם שדות חשמליים בתדרי רדיו שונים יש תדרי מחזור שונים, המאפשרים מיצוי חשמליות ופרקים מאוחר יותר של צפון אפריקה, אך ורק לאחרונה, כמו גם חומרים קטנים של תרופות אחרות, 000, 000, אך ורק לאחרונה, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של תרופות אחרות, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 של חומרים חשמליים, 000 של חומרים איטי יותר, 000 של חומרים חשמליים, 000, 000 של חומרים חשמליים, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 הציע לאחרונה, 000 של חומרים חשמליים, 000, 000, 000, 000 של חומרים אלקטרוניים, 000 של חומרים מופעלים, 000 של חומרים איטי יותר של חומרים איטי יותר של חומרים חשמליים, 000, 000, 000, 000,

שיטות כימיות ו- Ion-Exchange

העשרה כימית מנצלת את ההבדלים הקלים בשיעורי התגובה בין אורניום במערכת החילוץ של חמצון מחזורי הפחתת ההפחתה.תהליך CHEMEX הצרפתי, שפותח בשנות ה-70, השתמש במערכת החילוץ נוזלית דו-זמנית כדי להשיג גורמים של כ- 1.001-1.002 לדרגה, הדורשים עשרות אלפי שלבים להגיע לדרגה בטוחה (ללא מהירות גבוהה או שימוש בלייזר), אך לא היה יעיל במיוחד בשימושים אוטומטיים בגרסאות איטיות ביותר של כלי רכב, אך ורקמותרפיון, אך לא היו בשימושים.

הפרדה אלקטרומגנטית (Calutrons)

Calutrons, המשמש במהלך פרויקט מנהטן כדי לייצר אורניום מועשר הראשון, הם למעשה גדול ספקטרום המוני. בעוד צריכת האנרגיה שלהם היא אסרטיבי לשימוש מסחרי (עשרות אלפי קילוואטה ל SWU), גרסאות מודרניות עם מקורות ion משופרים ומערכות ריק הוצעו עבור ייצור אווירי מיוחד - לדוגמה, העשרה של 235U עבור כורים מחקר או ייצור יציב הואופה עבור תרופות לטווח קצר, אבל לא ניתן לפרוסת כי הם יכולים להיות מעורבים במהירות, אבל לא יכול להיות פעיל, אבל זה מכבר, אבל לא יכול להיות פעיל יותר, אבל זה מכבר, אבל זה מכבר, אבל זה מכבר, אבל זה מכבר, כי הם לא יכול להיות עשירי תיבות של פעילות גופנית, אבל לא יכול להיות פופולרי.

השפעות פוטנציאליות על מחזור הדלק הגרעיני

ניכוי עלויות ואנרגיה

אם העשרה לייזר (במיוחד SILEX) מגיע פריסה מסחרית מלאה, ההפחתה בצריכת האנרגיה לבדה יכולה לחסוך לתעשיית הגרעין כמה מאות מיליון דולר בשנה בעלויות החשמל.עלויות הון נמוכות יותר יפחיתו גם את המחסום הפיננסי לבניית יכולת העשרה חדשה, פוטנציאל לתת יותר מדינות גישה לייצור דלק עצמאי.מחיר SWU זול יותר - כמה אנליסטים יפחיתו 20-30% מהתחנה המבוססת כיום על ידי גזים, במיוחד, עלולים לייצר חשמל חם יותר, ולהגדיל את עלויות ייצור אוויריות אוויריות אוויריות.

שיפור טאילס Assay ו- משאבים Utilisation

טכנולוגיות מתפתחות מציעות את היכולת להשיג גורמים להעשיר גבוה מאוד במעבר יחיד.זה אומר כי שלב לייזר יחיד יכול לייצר מוצר של טוהר הדורש שלבים צנטריפוגה רבים.חשוב יותר, מערכות מתקדמות יכולות להפיק את הנותרים 235U מן אורניום מדולדל אורניום "פרטים" כי היום הם מאוחסנים כמו פסולת.התשלאות טיפוסיות צמחיות מפורצות כ- 0.2%-235 יכול להיות להגדיל ביעילות את נפח הדם או יותר של אנרגיה, 000 של פחות או יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 יכול להיות מסוגל להגדיל את כמות מוגבלת של חומר זה יכול להיות יעיל יותר, 000 של פסולת, 000 של פחות או יותר, 000 של חומר זה יכול להיות מסוגל להגדיל את כמות מוגבלת של פסולת, 000 של פחות או יותר, 000 של פחות או יותר, 000 של חומר זה יכול להיות מסוגל להגדיל את כמות של חומר נפץ, 000 של פסולת, 000 יעיל יותר, 000 של חומר זה יכול להיות מסוגל להגדיל את כמות של פסולת או יותר, 000 של פסולת, 000 של חומר נפץ יעיל יותר, 000 000 000 של חומר זה יכול להיות מסוגל להגדיל את זה יכול להיות מסוגל להגדיל את זה יכול להיות מוגבל של פסולת, 000 של פחות או יותר, 000 000 000 000 000 000 000 000 000

השלכות על הפצת אבטחה והשלכות

התכונות המסדירות את טכנולוגיות ההעשרה המתעוררות אטרקטיביות – מתקנים קטנים יותר, שימוש באנרגיה נמוכה יותר, יעילות גבוהה יותר – גם יוצרות סיכונים חדשים להפצת דלק, אך ניתן יהיה להציב את גודל המחסן, בהשוואה לאולמות הגדלים של הכדורגל (החומרים הלא-מפוזרים) של כלי נשק גרעיניים (אך ציוד הנפץ) עשוי להיות קל יותר להסתיר, והטכנולוגיה עשויה להיות מועברת לאחור עם סימנים פחות מוכרים לייזרים, בניגוד ל-מתקני לייזר מבוססי פחמן גרעיניים, כולל רכיבי לייזר (אובקים) אשר אינם יכולים לפתח כלי נשק גרעיניים).

אתגרים בדרך לשיווק

היפוצים הטכניים

למרות הצלחות בקנה מידה המעבדה, דרוג לייזר ופלסמה תהליכים לרמה אלפי של צמח העשרה מסחרי הוא אתגר הנדסי עצום.מערכות לייזר חייבות לפעול ברציפות במשך שנים עם יעילות גבוהה של קיר ומינימום downtime. הרכיבים האופטיים - lens, מראות, חלונות - חייב לעמוד בפני פיזור אורניום וכימיה פלואורנית.

סליחות ו-Licensing Hurdles

ההשכלה היא בין הפעילויות הגרעיניות הרגישות ביותר, הרגולטורים מתייחסים לכל טכנולוגיה חדשה עם זהירות קיצונית.ה-NRC האמריקאי בילה כמעט עשור בבדיקת יישום הרישיון של תחנת ווילמינגטון המוצעת, הדורשת ניתוחי אבטחה נרחבים, בטיחות והשפעה סביבתית.גם לאחר שהרישיון הוענק, ליטיגציה ממתנגדים מקומיים ולהבטיח מימון בבנייה דוכנים במדינות אחרות, כגון יפן וצרפת, מעשירה לייזר נוספים, לעתים קרובות, היא בעלת השפעה אווירית מתקדמת, אשר הובילה לפיתוח גרעיני.

אחריות כלכלית ושוק Dynamics

כלכלת ההעשרה היא מחזורית וכיום בלחץ ממחירי אורניום נמוכים וקיבולת העשרה גבוהה של שוק ההעשרה העולמי נשלטת על ידי ארבעה ספקים גדולים - Urenco (אירופה), TenEX (רוסיה), Orano (צרפת), ו- CNNC (סין) - כל התפעול של עלויות בנייה פרטיות של מטוסים גדולים עדיין לא עומדות; הם משפרים את עלויותיהם של 15% נוספים, כלומר, או שמאו"ר, לפחות, או שמאו"כ, או שמאו כמשמעו, עלותיקים, הם צפויים להגדיל את עלויות מחקר מסחרי, נמוך יותר, או נמוך יותר, או יותר, או נמוך יותר מ-15 אחוזים, או יותר, או יותר, או יותר, אם כי אם כי אם כי אם כי אם הם צפויים לסכן את עלויותיהם, אם כי אם כי אם כי אם כי אם כי הם צפויים לרמה גבוהה יותר, או נמוך יותר מ-15 אחוזים, אם כי אם כי אם כי אם כי אם כי אם כי אם כיוריד נמוך יותר, על ידי עלייה משמעותית של פחמן נמוך יותר, אם כיורידוני, על ידי עלייה משמעותית של פחמן נמוך יותר, אם כי אם כי הם יהיו בסיכון נמוך יותר, אם כי הם צפויים, אם כיווני נמוך יותר, אם כי אם כי אם כי אם כיורידונימיוני

בעיות סביבתיות ופסולות

בעוד שטכנולוגיות מתפתחות בדרך כלל משתמשות בפחות חשמל מאשר צנטריפוגות, הן עלולות לייצר זרמי פסולת חדשים. AVLIS מייצרת שאריות אורניום מתכתי; MLIS מייצרת תוצרי לוואי המכילים פלואורין, אשר חייבים להיטרל. ⁇ מה דורשות שדות מגנטיים אינטנסיביים ולעתים קרובות לייצר חישובי רנטגן מאלקטרון באנרגיה גבוהה.

שיתוף פעולה בינלאומי והנתיב קדימה

בהתחשב בטבע השימוש הכפול של טכנולוגיית ההעשרה, אף מדינה אחת לא יכולה לפתח בבטחה את השיטות החדשות הללו בבידוד.הפיצול דורש מסגרת של שקיפות ובדיקה.IAEA יזמה קבוצת עבודה "Laser Enrichment Safeguards" שמפגישת מדינות החברות לפיתוח שיטות ואימות (Silcials) שמעולם לא יכלו להפעיל את תהליכי הפיתוח המשותפים (NSG) ל-Silss) יש צורך ב-Creperi-ACT) כדי להפחית את עלויות הפיתוח החד-A) של מדינות נוספות.

במבט קדימה, עתיד ההעשרה האורניום אינו צפוי להיות מנצח טכנולוגיה אחת.במקום, תערובת של צנטריפוגות בוגרות, מערכות לייזר מסוג SILEX, ואולי אף פלסמה מיוחדת או יחידות כימיות עבור יישומים נישה (למשל, העשרה של אורניום ממוחזר או ייצור של איזוטופים רפואיים) תהווה שיתוף פעולה לא אמצעי לייזר או עיצוב ספציפיים, אלא יכולת העשרה של כמה מדינות עשירות יותר כדי לבנות יכולת דלק עצמאית לפני כן.

לבסוף, טכנולוגיות העשרה מתעוררות חייבות להיות מוערכות לא רק בזכות היתרונות הכלכליים והטכניים שלהם, אלא גם על ההשלכות הגיאופוליטיות שלהם.הייזר שיכול לייצר אורניום עשיר נמוך עבור כור יכול, עם שלבים נוספים או כוונון, לייצר אורניום מועשר מאוד עבור פצצה.הקהילה הטכנית, הרגולטורים ודיפלומטים חייבים לעבוד יחד כדי להבטיח כי ההבטחה של דלק גרעיני נקי יותר לא מגיעה עלות של עולם מסוכן יותר, כמו מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים של מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים של בקרה, כמו מנגנונים חזקים, כמו מנגנונים חזקים, כמו מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים של מנגנונים של מנגנונים של מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים של מנגנונים חזקים של מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, כמו מנגנונים של מנגנונים של מנגנונים חזקים יותר, מנגנונים חזקים יותר, כמו

מסקנה

העשרה אורניום היא על סף של מעבר טכנולוגי.פירוק לייזר, בראשות תהליך SILEX, מציעה את התקווה המיידית ביותר של צמצום צריכת האנרגיה, עלויות ההון וההשפעה הסביבתית.שיטות מבוססות לייזר וכימיקליות יישארו על קווי הצד, אך יכול להיות רלוונטי עבור יישומים הנדסיים מיוחדים.

(ב) ראו את ה-FLT:1 (ב) משרד האנרגיה של אנרגיה גרעינית:2 וההנחיות של ועדת ה-FLT 3Nclear Regulatory Commission על מנת להעשיר מתקני ההעשרה של אנרגיה:5LT:4 .