ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍សម្រាប់ការបំបែកប្រព័ន្ធអ៊ីសូតូប។ ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម

ការបំបែកអ៊ីសូតូប

ការបំបែកអ៊ីសូតូប- ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជាដែលអ៊ីសូតូបនីមួយៗនៃធាតុនេះត្រូវបានញែកចេញពីវត្ថុធាតុដែលមានល្បាយនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នានៃធាតុគីមីមួយ។ កម្មវិធីសំខាន់នៃដំណើរការបំបែកអ៊ីសូតូបគឺការផលិតឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ សម្ភារៈវិទ្យុសកម្មកម្រិតអាវុធ និងកម្មវិធីផ្សេងទៀតដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់សារធាតុវិទ្យុសកម្ម។ ក្នុងករណីបែបនេះ ការបំបែកចេញជាធម្មតាមានគោលបំណងបង្កើនឬបំផ្លាញសម្ភារៈដោយអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មជាក់លាក់។

គោលការណ៍ទូទៅ

ការបំបែកអ៊ីសូតូប (ឧទាហរណ៍ ការស្រង់ចេញនៃ , 235 U , ) តែងតែត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលំបាកសំខាន់ៗ ពីព្រោះអ៊ីសូតូប ដែលជាបំរែបំរួលនៃធាតុមួយ ដែលខុសគ្នាក្នុងបរិមាណតិចតួច មានឥរិយាបទគីមីស្ទើរតែដូចគ្នា។ ប៉ុន្តែ - អត្រានៃការអនុម័តនៃប្រតិកម្មមួយចំនួនខុសគ្នាអាស្រ័យលើអ៊ីសូតូបនៃធាតុលើសពីនេះទៀតអ្នកអាចប្រើភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់ពួកគេ - ឧទាហរណ៍ក្នុងម៉ាស់។

ដំណើរការនៃប្រព័ន្ធល្បាក់បែបនេះត្រូវបានរងផលប៉ះពាល់ដោយកត្តាពីរ: កម្រិតនៃការពង្រឹងនៅដំណាក់កាលនីមួយៗនិងការបាត់បង់អ៊ីសូតូបដែលចង់បាននៅក្នុងស្ទ្រីមកាកសំណល់។

ចូរយើងពន្យល់ពីកត្តាទីពីរ។ នៅដំណាក់កាលនីមួយៗនៃការធ្វើអោយប្រសើរឡើង លំហូរត្រូវបានបែងចែកទៅជាពីរផ្នែក - បង្កើន និង depleted នៅក្នុងអ៊ីសូតូបដែលចង់បាន។ ដោយសារកម្រិតនៃការចម្រាញ់មានកម្រិតទាបខ្លាំង ម៉ាស់សរុបនៃអ៊ីសូតូបនៅក្នុងថ្មដែលបានចំណាយអាចលើសពីម៉ាស់របស់វាយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងផ្នែកដែលសម្បូរ។ ដើម្បីបងា្ករការបាត់បង់វត្ថុធាតុដើមដ៏មានតម្លៃបែបនេះ លំហូរដែលអស់នៃដំណាក់កាលបន្តបន្ទាប់នីមួយៗត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងធាតុបញ្ចូលនៃដំណាក់កាលបន្ទាប់ម្តងទៀត។

សម្ភារៈប្រភពមិនចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃល្បាក់ទេ។ វាត្រូវបានណែនាំទៅក្នុងប្រព័ន្ធភ្លាមៗទៅមួយចំនួន ដំណាក់កាល n-th ។ ដោយសារតែនេះ, សម្ភារៈដែលត្រូវបាន depleted យ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុង isotope ចម្បងត្រូវបានយកចេញពីដំណាក់កាលដំបូង។

វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលប្រើសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច
ការសាយភាយឧស្ម័ន
ការសាយភាយកំដៅរាវ
ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន
ការបំបែកលំហអាកាស
ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ
ការបង្កើនជាតិគីមី
ការបំបែក photochemical

ក្នុងករណីណាក៏ដោយ បរិមាណនៃសារធាតុចម្រាញ់ដែលផលិតបានអាស្រ័យទៅលើកម្រិតដែលចង់បាននៃភាពសំបូរបែប និងភាពគ្មានខ្លាញ់នៃស្ទ្រីមទិន្នផល។ ប្រសិនបើសារធាតុដំបូងមានក្នុងបរិមាណច្រើន និងមានតម្លៃថោក នោះការសម្តែងរបស់ល្បាក់អាចកើនឡើងដោយការបោះចោលរួមជាមួយនឹងកាកសំណល់មួយចំនួនធំនៃធាតុមានប្រយោជន៍ដែលមិនបានស្រង់ចេញ (ឧទាហរណ៍ ការផលិត deuterium ពីទឹកធម្មតា)។ បើចាំបាច់ កម្រិតខ្ពស់នៃការទាញយកអ៊ីសូតូបពីវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានសម្រេច (ឧទាហរណ៍ នៅពេលបង្កើនសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬប្លាតូនីញ៉ូម)។

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបំបែកការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអ៊ីសូតូបណាមួយ, មានកម្រិតខ្ពស់នៃការបំបែក។ ការឆ្លងកាត់ពីរជាធម្មតាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទទួលបានការបង្កើនលើសពី 80% ពីសម្ភារៈមិនល្អ (ជាមួយនឹងមាតិកាដំបូងនៃអ៊ីសូតូបដែលចង់បានតិចជាង 1%) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគឺមានភាពស័ក្តិសមសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម៖ សារធាតុភាគច្រើនត្រូវបានតំកល់នៅខាងក្នុង calutron ដូច្នេះវាត្រូវតែបញ្ឈប់ជាទៀងទាត់សម្រាប់ការថែទាំ។ គុណវិបត្តិផ្សេងទៀតគឺការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ភាពស្មុគស្មាញនិងការចំណាយខ្ពស់នៃការថែទាំផលិតភាពទាប។ វិសាលភាពសំខាន់នៃវិធីសាស្រ្តគឺការផលិតអ៊ីសូតូបសុទ្ធក្នុងបរិមាណតិចតួចសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរការដំឡើង Y-12 ត្រូវបានសាងសង់ដែលចាប់ពីខែមករាឆ្នាំ 1945 ឈានដល់សមត្ថភាព 204 ក្រាមនៃ 80% U-235 ក្នុងមួយថ្ងៃ។

ការសាយភាយឧស្ម័ន

វិធីសាស្រ្តនេះប្រើភាពខុសគ្នានៃល្បឿននៃចលនានៃម៉ូលេគុលឧស្ម័ននៃម៉ាស់ផ្សេងគ្នា។ វាច្បាស់ណាស់ថាវានឹងសមរម្យសម្រាប់តែសារធាតុនៅក្នុងស្ថានភាពឧស្ម័ន។

ការសាយភាយកំដៅរាវ

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន

បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដំបូងក្នុងប្រទេសអាឡឺម៉ង់កំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 ប៉ុន្តែមិនត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្មគ្រប់ទីកន្លែងរហូតដល់ដើមទសវត្សរ៍ទី 50 ។ ប្រសិនបើល្បាយឧស្ម័ននៃអ៊ីសូតូបត្រូវបានឆ្លងកាត់ centrifuges ឧស្ម័នដែលមានល្បឿនលឿន នោះកម្លាំង centrifugal នឹងបំបែកភាគល្អិតស្រាលជាង ឬធ្ងន់ជាងទៅជាស្រទាប់ ដែលពួកវាអាចប្រមូលបាន។ អត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យនៃការ centrifugation គឺថាកត្តាបំបែកគឺអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នាដាច់ខាតនៃម៉ាស់ ហើយមិនមែនលើសមាមាត្រម៉ាស់នោះទេ។ ម៉ាស៊ីន centrifuge ដំណើរការបានល្អស្មើគ្នាជាមួយទាំងធាតុស្រាល និងធ្ងន់។ កម្រិតនៃការបំបែកគឺសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃសមាមាត្រនៃល្បឿននៃការបង្វិលទៅនឹងល្បឿននៃម៉ូលេគុលនៅក្នុងឧស្ម័ន។ ពីទីនេះវាជាការចង់បង្វិល centrifuge ឱ្យបានលឿនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ល្បឿនលីនេអ៊ែរធម្មតានៃ rotor បង្វិលគឺ 250-350 m/s និងច្រើនជាង 600 m/s នៅក្នុង centrifuges កម្រិតខ្ពស់។

កត្តាបំបែកធម្មតាគឺ 1.01 - 1.1 ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការដំឡើងការសាយភាយឧស្ម័ន វិធីសាស្រ្តនេះមានការថយចុះនៃការប្រើប្រាស់ថាមពល ភាពងាយស្រួលកាន់តែច្រើនក្នុងការបង្កើនថាមពល។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ centrifugation ឧស្ម័នគឺជាវិធីសាស្រ្តឧស្សាហកម្មចម្បងនៃការបំបែកអ៊ីសូតូបនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី។

ការបំបែកលំហអាកាស

វិធីសាស្រ្តនេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាវ៉ារ្យ៉ង់នៃការ centrifugation ប៉ុន្តែជំនួសឱ្យការបង្វិលឧស្ម័ននៅក្នុង centrifuge វាវិលនៅពេលដែលវាចេញពី nozzle ពិសេសដែលជាកន្លែងដែលវាត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់នៅក្រោមសម្ពាធ។ បច្ចេកវិទ្យានេះផ្អែកលើឥទ្ធិពល vortex ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយអាហ្វ្រិកខាងត្បូង និងអាល្លឺម៉ង់។

ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ (LIS)

អ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នាស្រូបយកពន្លឺនៅចម្ងាយរលកខុសគ្នាបន្តិច។ ឡាស៊ែរដែលបានកែសម្រួលយ៉ាងល្អអាចជ្រើសរើសអាតូមអ៊ីសូតូបជាក់លាក់មួយ។ អ៊ីយ៉ុងជាលទ្ធផលអាចបំបែកបានយ៉ាងងាយ ដោយវាលម៉ាញេទិក។ បច្ចេកវិទ្យានេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំង ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅអាហ្វ្រិកខាងត្បូង (MLIS) ប្រទេសចិន (CRISLA) សហរដ្ឋអាមេរិក (AVLIS) និងប្រទេសបារាំង (SILVA)។ បច្ចេកវិទ្យាមានគុណវិបត្តិធំមួយ ពោលគឺការលំបាកក្នុងការសាងសង់ឧបករណ៍ឡើងវិញពីអ៊ីសូតូបមួយទៅមួយទៀត។ AVLIS ត្រូវបានជំនួសដោយ SILEX (ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយឡាស៊ែរ EXcitation) ដែលបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុន General Electric និង Hitachi ។ ការសាងសង់បានចាប់ផ្តើមនៅលើរោងចក្រមួយនៅ Wilmington រដ្ឋ North Carolina ។

ការបង្កើនជាតិគីមី

ការបង្កើនជាតិគីមីទាញយកភាពខុសគ្នានៃអត្រាប្រតិកម្មគីមីជាមួយនឹងអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នា។ វាដំណើរការល្អបំផុតនៅពេលបំបែកធាតុពន្លឺ ដែលភាពខុសគ្នាមានសារៈសំខាន់។ នៅក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ប្រតិកម្មត្រូវបានប្រើប្រាស់ដែលកើតឡើងជាមួយសារធាតុពីរក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នា (ឧស្ម័ន/រាវ រាវ/រឹង វត្ថុរាវដែលមិនអាចរលាយបាន)។ នេះធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការបំបែកស្ទ្រីមសម្បូរបែប និងគ្មានខ្លាញ់។ ដោយប្រើភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងដំណាក់កាល ការកើនឡើងបន្ថែមនៃកត្តាបំបែកត្រូវបានសម្រេច។ សព្វថ្ងៃនេះ ការបំបែកសារធាតុគីមីគឺជាបច្ចេកវិទ្យាសន្សំសំចៃថាមពលបំផុតសម្រាប់ផលិតទឹកធ្ងន់។ បន្ថែមពីលើការផលិត deuterium វាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីស្រង់ចេញ 6 Li ។ នៅប្រទេសបារាំង និងជប៉ុន វិធីសាស្ត្រនៃការចម្រាញ់ជាតិគីមីនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលមិនឈានដល់ការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្ម។

ចំហុយ

មូលនិធិវិគីមេឌា។ ឆ្នាំ ២០១០។

សូមមើលអ្វីដែល "ការបំបែកអ៊ីសូតូប" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖

ការបំបែកអ៊ីសូតូប- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលជាទូទៅ EN isotope separationisotope fractionation…

ការបំបែកអ៊ីសូតូប- izotopų atskyrimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl ។ ការបំបែកអ៊ីសូតូប vok ។ Isotopentrennung, f rus ។ ការបំបែកអ៊ីសូតូប, n pranc ។ ការបំបែកអ៊ីសូតូប, f… ស្ថានីយវិទ្យុអេឡិចត្រូនិក

ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃរូបវិទ្យា។ លក្ខណៈសម្បត្តិដែលទាក់ទងនឹងម៉ាស់របស់វា និងកំណត់អត្រាផ្សេងគ្នានៃការសាយភាយ ហួត ជាដើម សព្វវចនាធិប្បាយភូមិសាស្ត្រ

ការបំបែកអ៊ីសូតូបនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកដែលមានជម្រាលខ្ពស់។- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលជាទូទៅ EN ការបំបែកអ៊ីសូតូបម៉ាញេទិកកម្រិតខ្ពស់… សៀវភៅណែនាំអ្នកបកប្រែបច្ចេកទេស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបតាមអ៊ីនធឺណិត- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលនៅក្នុងការបំបែកអ៊ីសូតូប EN ជាទូទៅនៅលើ lineISOL … សៀវភៅណែនាំអ្នកបកប្រែបច្ចេកទេស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយការហួតដោយប្រើឡាស៊ែរ- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលជាទូទៅ EN ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរអាតូមិចAVLIS … សៀវភៅណែនាំអ្នកបកប្រែបច្ចេកទេស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយការផ្លាស់ប្តូរគីមី- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលជាទូទៅ EN CHEMEX (ការផ្លាស់ប្តូរគីមី) ដំណើរការ… សៀវភៅណែនាំអ្នកបកប្រែបច្ចេកទេស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបនៅកម្រិតម៉ូលេគុលដោយប្រើឡាស៊ែរ- - [A.S. Goldberg ។ វចនានុក្រមថាមពលរុស្ស៊ីអង់គ្លេស។ 2006] ប្រធានបទថាមពលជាទូទៅ EN ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរម៉ូលេគុលMLIS … សៀវភៅណែនាំអ្នកបកប្រែបច្ចេកទេស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយផ្អែកលើអ៊ីសូតូប។ ការផ្លាស់ប្តូរកម្រិតថាមពលនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល និងការប្រើប្រាស់ឥទ្ធិពល resonant នៃវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ។ វិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ monochromatic ខ្លាំងដែលបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូររវាងថាមពលដែលត្រូវគ្នា ... ... សព្វវចនាធិប្បាយរូបវិទ្យា

ការបំបែកអ៊ីសូតូប- ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជានៃការផ្លាស់ប្តូរសមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃសារធាតុមួយ ដែលមានល្បាយនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នានៃធាតុគីមីមួយ។ ពីល្បាយមួយនៃអ៊ីសូតូបនៅលទ្ធផលនៃដំណើរការ ល្បាយពីរត្រូវបានទទួល៖ មួយជាមួយនឹងមាតិកាកើនឡើងនៃអ៊ីសូតូបដែលត្រូវការ (ល្បាយដែលសំបូរទៅដោយ) មួយទៀតមានមាតិកាកាត់បន្ថយ (ល្បាយគ្មានខ្លាញ់) ។

ការអនុវត្តសំខាន់នៃដំណើរការបំបែកអ៊ីសូតូបគឺការបង្កើនសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងអ៊ីសូតូប 235 U សម្រាប់ការផលិតឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ សម្ភារៈវិទ្យុសកម្មកម្រិតអាវុធ និងកម្មវិធីផ្សេងទៀតដែលទាក់ទងនឹងការប្រើប្រាស់សារធាតុវិទ្យុសកម្ម។

ការងារឧស្សាហកម្មនៃការបំបែកអ៊ីសូតូបត្រូវបានវាស់ជាឯកតានៃការបំបែកការងារ (SWU) ។ សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរជាក់លាក់នៃសមាសធាតុអ៊ីសូតូបនៃល្បាយដំបូងជាក់លាក់ បរិមាណដូចគ្នានៃ SWU ត្រូវបានទាមទារ ដោយមិនគិតពីបច្ចេកវិទ្យាបំបែកអ៊ីសូតូប។

សព្វវចនាធិប្បាយ YouTube

1 / 5

✪ NEPTUNIUM 237 - ការផលិត Neptunium ពីអំបិលអ៊ុយរ៉ានីញ៉ូម។ ការបំផ្លាញជាតិវិទ្យុសកម្មនៃសារធាតុ NEPTUNE NITRATE

✪ SCC បានទទួលកិច្ចសន្យាសម្រាប់ការផលិតអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព

✪ គីមីវិទ្យា ៨ សារធាតុសាមញ្ញ និងស្មុគស្មាញ សមាសភាពនៃសារធាតុ

✪ 10. ធាតុគីមី

✪ មេរៀនទី 2. វិធីសាស្រ្តនៃចំណេះដឹងក្នុងគីមីវិទ្យា។ ការប្រុងប្រយ័ត្នសុវត្ថិភាពក្នុងមេរៀនគីមីវិទ្យា។

ចំណងជើងរង

គោលការណ៍ទូទៅ

ការបំបែកអ៊ីសូតូប (ឧទាហរណ៍ ការស្រង់ចេញនៃ 6 Li, 235 U,) តែងតែត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការលំបាកសំខាន់ៗ ពីព្រោះអ៊ីសូតូប ដែលជាបំរែបំរួលនៃធាតុមួយ ដែលខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច វាមានឥរិយាបទគីមីស្ទើរតែដូចគ្នា។ ប៉ុន្តែ - អត្រានៃការអនុម័តនៃប្រតិកម្មមួយចំនួនខុសគ្នាអាស្រ័យលើអ៊ីសូតូបនៃធាតុលើសពីនេះទៀតអ្នកអាចប្រើភាពខុសគ្នានៃលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់ពួកគេ - ឧទាហរណ៍ក្នុងម៉ាស់។

ត្រូវហើយតាមដែលអាចធ្វើបាន ភាពខុសគ្នានៃឥរិយាបទរបស់អ៊ីសូតូបគឺតូចណាស់ ដែលក្នុងដំណាក់កាលមួយនៃការបំបែកសារធាតុត្រូវបានពង្រឹងដោយរាប់រយភាគរយ ហើយដំណើរការបំបែកត្រូវធ្វើម្តងហើយម្តងទៀត - ចំនួនច្រើនដង។ តាមបច្ចេកវិជ្ជា នេះត្រូវបានអនុវត្តដោយការឆ្លងកាត់បរិមាណអ៊ីសូតូបជាបន្តបន្ទាប់ ដើម្បីបំបែកតាមរយៈកោសិកានៃប្រភេទដូចគ្នាដែលបង្កើតការបំបែក - cascades ។ ដើម្បីទទួលបានការបំបែកចាំបាច់ ល្បាក់អាចមានច្រើនពាន់ជាស៊េរី ហើយដើម្បីទទួលបានបរិមាណដែលត្រូវការ រាប់សិប និងរាប់រយពាន់នៃក្រុមបន្តបន្ទាប់គ្នានៃល្បាក់ដែលតភ្ជាប់ស្របគ្នា។

វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលប្រើសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច
ការសាយភាយឧស្ម័ន
ការសាយភាយកំដៅឧស្ម័នឬរាវ
ការបំបែកលំហអាកាស
ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ
ការបង្កើនជាតិគីមី
ការបំបែក photochemical

ក្នុងករណីណាក៏ដោយ បរិមាណនៃសារធាតុចម្រាញ់ដែលផលិតបានអាស្រ័យទៅលើកម្រិតដែលចង់បាននៃភាពសំបូរបែប និងភាពគ្មានខ្លាញ់នៃស្ទ្រីមទិន្នផល។ ប្រសិនបើសារធាតុដំបូងមានក្នុងបរិមាណច្រើន និងមានតម្លៃថោក នោះការសម្តែងរបស់ល្បាក់អាចកើនឡើងដោយការបោះចោលរួមជាមួយនឹងកាកសំណល់មួយចំនួនធំនៃធាតុមានប្រយោជន៍ដែលមិនបានស្រង់ចេញ (ឧទាហរណ៍ ការផលិត deuterium ពីទឹកធម្មតា)។ បើចាំបាច់ កម្រិតខ្ពស់នៃការទាញយកអ៊ីសូតូបពីវត្ថុធាតុដើមត្រូវបានសម្រេច (ឧទាហរណ៍ កំឡុងពេលបង្កើនសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម)។

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

វិធីសាស្រ្តបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគឺផ្អែកលើកម្លាំងដូចគ្នានៃអន្តរកម្មរវាងដែនម៉ាញេទិកនិងភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គិសនីដូចគ្នា។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ជាមួយនឹងកម្លាំងនៃសកម្មភាពដូចគ្នា ភាគល្អិតនៃម៉ាស់ផ្សេងៗគ្នានឹងមានឥរិយាបទខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ គន្លងនៃអ៊ីយ៉ុងដែលមានបន្ទុកស្មើគ្នាដែលផ្លាស់ទីក្នុងដែនម៉ាញេទិកនឹងអាស្រ័យលើម៉ាស់របស់វា។ ដោយដាក់អន្ទាក់នៅកន្លែងដំឡើងសមស្រប អ៊ីសូតូបដែលសមស្របអាចប្រមូលបាន។ តាមពិតការដំឡើងបែបនេះហៅថា calutrons គឺជាឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដ៏ធំ។ នៅក្នុងពួកវា អ៊ីយ៉ុងនៃសារធាតុដែលបំបែកចេញ ផ្លាស់ទីក្នុងដែនម៉ាញេទិចដ៏រឹងមាំ បង្វិលជាមួយរ៉ាឌីសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់របស់ពួកគេ ហើយធ្លាក់ចូលទៅក្នុងអ្នកទទួល ដែលពួកវាកកកុញ។

ប្រសិទ្ធភាព. រោងចក្រផលិតអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ៥០ គីឡូក្រាមក្នុងមួយឆ្នាំ តាមរយៈការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ( កាឡូរី) ត្រូវបានគេប៉ាន់ប្រមាណថានឹងប្រើប្រាស់ថាមពលអគ្គិសនីលើសពី ៥០ មេហ្គាវ៉ាត់។

ការសាយភាយឧស្ម័ន

ក្នុងល្បឿនខុសគ្នានៃចលនារបស់ម៉ូលេគុល ប្រសិនបើពួកគេត្រូវបានបង្ខំឱ្យផ្លាស់ទីតាមបំពង់ស្តើង នោះកាន់តែលឿន និងស្រាលជាងនឹងលើសទម្ងន់ដែលធ្ងន់ជាង។ ដើម្បីធ្វើដូច្នេះ បំពង់ត្រូវតែស្តើង ដូច្នេះម៉ូលេគុលផ្លាស់ទីឆ្លងកាត់វាម្តងមួយៗ។ ដូច្នេះ ចំណុចសំខាន់នៅទីនេះគឺការប្រឌិតភ្នាសបំបែករន្ធញើស ដែលមានទំហំរន្ធញើសធម្មតាពីរាប់សិបទៅរាប់រយណាណូម៉ែត្រ។ ពួកវាត្រូវតែការពារការលេចធ្លាយ ទប់ទល់នឹងសម្ពាធខ្ពស់ និងធន់នឹងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមានផ្ទុកហ្វ្លុយអូរីន។ មានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ការទទួលបានភ្នាស porous ឧទាហរណ៍៖

ការដុតម្សៅលោហៈ ឬវត្ថុធាតុ polymer នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបែបនេះ ដែលគម្លាតធម្មតានៅតែមានរវាងគ្រាប់ម្សៅ។
ការ etching នៃ លោហៈ មួយ ពី alloy នៃ លោហធាតុ ពីរ, ស្ថិត នៅ ក្រោម លក្ខខណ្ឌ មួយ ចំនួន, បាន ផ្តល់ នូវ រចនាសម្ព័ន្ធ porous.
អុកស៊ីតកម្មអេឡិចត្រូលីកនៃអាលុយមីញ៉ូមបង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធ porous នៃអុកស៊ីដអាលុយមីញ៉ូម។

ភ្នាសត្រូវបានបង្កើតឡើងជាធម្មតាក្នុងទម្រង់ជាបំពង់ដែលមានប្រវែងដល់ទៅជាច្រើនម៉ែត្រ។ ពីបំពង់ជាច្រើនរយ ល្បាក់ដាច់ដោយឡែកមួយត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ។

សម្រាប់ធាតុពន្លឺមួយចំនួន កម្រិតនៃការបំបែកអាចមានទំហំធំ ប៉ុន្តែសម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមវាមានត្រឹមតែ 1.00429 ប៉ុណ្ណោះ (ចរន្តលទ្ធផលនៃដំណាក់កាលនីមួយៗត្រូវបានពង្រឹងដោយកត្តា 1.00429)។ ដើម្បីទទួលបានកម្រិតខ្ពស់នៃការពង្រឹង ជួនកាលដំណាក់កាលបំបែកជាច្រើនពាន់ត្រូវបានភ្ជាប់ជាស៊េរី។ ដោយមើលឃើញថាល្បាក់ឧស្សាហកម្មធម្មតាមួយកាន់កាប់ផ្ទៃដីរហូតដល់ 100 ម 2 ឬច្រើនជាងនេះ សហគ្រាសបង្កើនការសាយភាយឧស្ម័នមានទំហំស៊ីក្លូ។ ការបាត់បង់សម្ពាធធំទាក់ទងគ្នានៅលើភ្នាស និងទំហំនៃការដំឡើងបានកំណត់ការប្រើប្រាស់ថាមពលដ៏ធំនៃម៉ាស៊ីនបង្ហាប់។ លើសពីនេះទៀត រោងចក្រនេះមានផ្ទុកនូវបរិមាណដ៏ច្រើននៃ hexafluoride បច្ចេកវិជ្ជា៖ ជួនកាលជាច្រើនសប្តាហ៍បានកន្លងផុតពីការចាប់ផ្តើមនៃរោងចក្ររហូតដល់ការទទួលផលិតផលដំបូង ដែលក្នុងអំឡុងពេលនោះ hexafluoride បានបំពេញបរិមាណនៃល្បាក់ទាំងអស់។ កាលៈទេសៈនេះបានធ្វើឱ្យមានការទាមទារយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរទៅលើភាពអាចជឿជាក់បាននៃឧបករណ៍ ពីព្រោះការបរាជ័យសូម្បីតែមួយល្បាក់អាចបណ្តាលឱ្យខ្សែសង្វាក់ទាំងមូលឈប់។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការខូចខាតពីការបិទបច្ចេកវិជ្ជា ល្បាក់ត្រូវបានបំពាក់ដោយការត្រួតពិនិត្យដំណើរការដោយស្វ័យប្រវត្តិ និងឆ្លងកាត់ល្បាក់ដែលមានបញ្ហា។

ការសាយភាយកំដៅ

ក្នុងករណីនេះម្តងទៀតភាពខុសគ្នានៃល្បឿននៃម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើ។ ភ្លើងដែលស្រាលជាងនេះ នៅក្នុងវត្តមាននៃភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាព មានទំនោរទៅក្នុងតំបន់ក្តៅជាង។ កត្តាបំបែកអាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់អ៊ីសូតូបទៅនឹងម៉ាស់សរុប និងមានទំហំធំជាងសម្រាប់ធាតុពន្លឺ។ ទោះបីជាមានភាពសាមញ្ញក៏ដោយវិធីសាស្ត្រនេះត្រូវការថាមពលច្រើនដើម្បីបង្កើតនិងរក្សាកំដៅ។ នៅពេលព្រឹកព្រលឹមនៃយុគសម័យនុយក្លេអ៊ែរមានការដំឡើងឧស្សាហកម្មដោយផ្អែកលើការសាយភាយកម្ដៅ។ បច្ចុប្បន្ននេះវាមិនត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយដោយខ្លួនឯងទេទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយគំនិតនៃការសាយភាយកំដៅត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃ centrifuges ឧស្ម័ន។

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន

គំនិតនៃការបំបែក centrifugal បានចាប់ផ្តើមត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងសកម្មកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការលំបាកក្នុងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបច្ចេកវិទ្យាបានពន្យារការអភិវឌ្ឍន៍របស់ខ្លួន ហើយនៅក្នុងប្រទេសលោកខាងលិច សូម្បីតែសាលក្រមមួយក៏ត្រូវបានចេញផងដែរ លើភាពគ្មានប្រយោជន៍នៃវិធីសាស្ត្រសេដ្ឋកិច្ច។ នៅសហភាពសូវៀត ការណែនាំឧស្សាហកម្មនៃបច្ចេកវិទ្យា centrifuge ក៏ចាប់ផ្តើមបន្ទាប់ពីការអភិវឌ្ឍន៍ឧស្សាហកម្មនៃការសាយភាយឧស្ម័ន។

ប្រសិនបើល្បាយឧស្ម័ននៃអ៊ីសូតូបត្រូវបានឆ្លងកាត់ centrifuges ឧស្ម័នដែលមានល្បឿនលឿន នោះកម្លាំង centrifugal នឹងបំបែកភាគល្អិតស្រាលជាង ឬធ្ងន់ជាងទៅជាស្រទាប់ ដែលពួកវាអាចប្រមូលបាន។ អត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យនៃការ centrifugation គឺថាកត្តាបំបែកគឺអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នាដាច់ខាតនៃម៉ាស់ ហើយមិនមែនលើសមាមាត្រម៉ាស់នោះទេ។ ម៉ាស៊ីន centrifuge ដំណើរការបានល្អស្មើគ្នាជាមួយទាំងធាតុស្រាល និងធ្ងន់។ កម្រិតនៃការបំបែកគឺសមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃសមាមាត្រនៃល្បឿននៃការបង្វិលទៅនឹងល្បឿននៃម៉ូលេគុលនៅក្នុងឧស្ម័ន។ ពីទីនេះវាជាការចង់បង្វិល centrifuge ឱ្យបានលឿនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ល្បឿនលីនេអ៊ែរធម្មតានៃ rotor បង្វិលគឺ 250-350 m/s និងច្រើនជាង 600 m/s នៅក្នុង centrifuges កម្រិតខ្ពស់។ ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធនៅអ័ក្សនៃ centrifuge និងនៅជញ្ជាំងខាងក្រៅអាចឈានដល់រាប់ម៉ឺនដង ដូច្នេះ centrifuge cascades ដំណើរការនៅសម្ពាធទាបដើម្បីជៀសវាងការ condensation នៃ hexafluoride ។ ដើម្បីកែលម្អការបំបែកដោយការសាយភាយកម្ដៅនៅក្នុង centrifuges ជម្រាលសីតុណ្ហភាពរាប់សិបដឺក្រេតាមអ័ក្សនៃ centrifuge ត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ការបំបែកលំហអាកាស

បញ្ហានៃបច្ចេកវិទ្យាគឺថាកាំនៃ nozzle គឺប្រហែល 100 មីក្រូម៉ែត្រខណៈពេលដែលប្រវែងសរុបនៃ nozzle នៅដំណាក់កាលបំបែកឧស្សាហកម្មនីមួយៗគឺរាប់រយរាប់ពាន់ម៉ែត្រ។ ប្រវែងនេះត្រូវបានប្រមូលជាបំណែកជាច្រើនពីរាប់សិបទៅរាប់រយសង់ទីម៉ែត្រ។ បន្ថែមពីលើភាពលំបាកនៃការផលិតក្បាលម៉ាស៊ីន ក៏មានបញ្ហានៃឧស្ម័នរលាយដូចជា អេលីយ៉ូម។ សារធាតុរំលាយបានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីរក្សាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ននៅសម្ពាធខ្ពស់នៅច្រកចូលទៅក្បាលដែលចាំបាច់ដើម្បីបង្កើតលំហូរដែលមានល្បឿនលឿននៅក្នុងក្បាល។ សារធាតុ diluent និង hexafluoride ត្រូវបំបែកចេញពីគ្នានៅទិន្នផលនៃផលិតកម្ម។ សម្ពាធខ្ពស់កំណត់ការប្រើប្រាស់ថាមពលដ៏សំខាន់។

ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ (LIS)

ការបំបែកឡាស៊ែរមិនមែនជាវិធីសាស្ត្រឯករាជ្យទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានប្រើដើម្បីកែលម្អដំណើរការនៃវិធីសាស្ត្របំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ឬគីមី។ វិធីសាស្រ្តគឺផ្អែកលើអ៊ីយ៉ូដជ្រើសរើសនៃអ៊ីសូតូបមួយដោយវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ឧទាហរណ៍ដោយពន្លឺឡាស៊ែរ) ។ ការជ្រើសរើសអ៊ីយ៉ូដគឺផ្អែកលើការស្រូបពន្លឺតាមសូរស័ព្ទ (ក្រុមតូចចង្អៀត) ដោយអាតូម អ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នាមានវិសាលគមស្រូបវិទ្យុសកម្មខុសៗគ្នា។ នេះមានន័យថា គេអាចជ្រើសរើសប៉ារ៉ាម៉ែត្រវិទ្យុសកម្មបែបនេះ ដែលអាតូមនៃអ៊ីសូតូបដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបាន ionized លើសលុប។ អាតូមអ៊ីយ៉ូដបន្ថែមទៀតអាចត្រូវបានបំបែកជាឧទាហរណ៍ក្នុងដែនម៉ាញេទិក (AVLIS (ភាសាអង់គ្លេស)រុស្សី) លើសពីនេះទៀត អ៊ីយ៉ូដនៃអាតូមអាចផ្លាស់ប្តូរអត្រានៃប្រតិកម្មគីមី ជាឧទាហរណ៍ ដោយសម្រួលដល់ការរលួយនៃសមាសធាតុគីមីមួយចំនួន (MLIS (ភាសាអង់គ្លេស)រុស្សី).

បច្ចេកវិទ្យាបំបែកឡាស៊ែរត្រូវបានបង្កើតឡើងតាំងពីទស្សវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 ដោយប្រទេសជាច្រើន ហើយត្រូវបានចាត់ទុកថាជោគជ័យ ប៉ុន្តែមិនទាន់ហួសពីវិសាលភាពនៃការស្រាវជ្រាវនៅឡើយ។ នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 មានកម្មវិធីមួយនៅសហរដ្ឋអាមេរិកដើម្បីសិក្សាការពង្រឹងឡាស៊ែរជាមួយនឹងការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចនៅឯកន្លែងពិសោធន៍មួយ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានបិទ។ បច្ចុប្បន្នកម្មវិធីស្រាវជ្រាវមួយកំពុងដំណើរការនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិកនៅឯរោងចក្របង្ហាញសម្រាប់បំរែបំរួលមួយនៃបំរែបំរួលនៃឡាស៊ែរជាមួយនឹងការបំបែកសារធាតុគីមីហៅថា SILEX ។ (ភាសាអង់គ្លេស)រុស្សី. បច្ចេកវិទ្យានេះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងឆ្នាំ 1992 ដោយក្រុមហ៊ុនអូស្ត្រាលី Silex ។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 2006 ការងារលើបច្ចេកវិទ្យា Silex ត្រូវបានអនុវត្តដោយ Global Laser Enrichment LLC ។ បានទទួលអាជ្ញាប័ណ្ណសាងសង់រោងចក្រនៅ Wilmington (North Carolina) ។

ការបង្កើនជាតិគីមី

ចំហុយ

Distillation (distillation) ប្រើភាពខុសគ្នានៃចំណុចរំពុះនៃអ៊ីសូតូបនៃម៉ាស់ផ្សេងៗគ្នា។ ជាធម្មតា ម៉ាស់អាតូមកាន់តែតូច ចំណុចក្តៅនៃអ៊ីសូតូបនេះកាន់តែទាប។ ជាថ្មីម្តងទៀត វាដំណើរការល្អបំផុតលើធាតុពន្លឺ។ ការចម្រោះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យជាជំហានចុងក្រោយក្នុងការផលិតទឹកធ្ងន់។

គណៈកម្មាធិការអប់រំនិងវិទ្យាសាស្ត្រនៃសាខា Kursk តំបន់ Kurchatov នៃស្ថាប័នអប់រំថវិកាក្នុងតំបន់នៃការអប់រំវិជ្ជាជីវៈអនុវិទ្យាល័យ "មហាវិទ្យាល័យពហុបច្ចេកទេសរដ្ឋ Kursk"

ការងារវគ្គសិក្សា

វិន័យ៖ "ប្រតិបត្តិការឧបករណ៍" លើប្រធានបទ៖ "ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

Kurchatov ឆ្នាំ 2013

សេចក្តីផ្តើម

ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម

1 ការបំបែកឧស្ម័ន

2 ការបំបែកការសាយភាយកំដៅ

3 ការសាយភាយកំដៅរាវ

4 ការបំបែក centrifugal

5 ការបំបែកលំហអាកាស

6 ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

7 AVLIS (ការហួតដោយប្រើឡាស៊ែរ)

8 ការបំបែកគីមី

9 ការបញ្ចេញឧស្ម័ន

10 ការរៀបចំការបំបែកអ៊ីសូតូប

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride

1 តម្រូវការគុណភាពសម្រាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride

2 ដំណើរការចម្រាញ់សារធាតុ uranium hexafluoride

3 វិធីសាស្រ្តក្នុងទឹកសម្រាប់កែច្នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់

3.1 ដំណើរការ AD

3.2 ដំណើរការ AUC

4 វិធីសាស្រ្តគ្មានជាតិទឹកសម្រាប់កែច្នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែ

4.1 ការកាត់បន្ថយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែន

5 ដំណើរការ HEU-LEU

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

អក្សរសិល្ប៍

សេចក្តីផ្តើម

ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺជាមូលដ្ឋាននៃវដ្តឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិមាន 0.71% នៃអ៊ីសូតូប 235 U។ សម្រាប់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័ររោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយអ៊ីសូតូប 235 U រហូតដល់ (2.7-5)% គឺត្រូវការជាចាំបាច់ ហើយមាតិកា 235 U ក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធគឺ 90% ។ តម្លៃនៃការទាញយកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពីទុនបំរុងដែលអាចយកមកវិញបាន ដែលមាតិកាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានយ៉ាងហោចណាស់ 10 3 ដងខ្ពស់ជាងមធ្យមភាគនៅក្នុងលីចូស្យូមគឺ 80 ដុល្លារក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ វាត្រូវការសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ 6 គីឡូក្រាម (480 ដុល្លារអាមេរិក) ដើម្បីផលិតអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 1 គីឡូក្រាមជាមួយនឹងសារធាតុចម្រាញ់ 3.2% និង 0.2% នៃកាកសំណល់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ សេវាកម្មចម្រាញ់មានតម្លៃ (350-400 ដុល្លារអាមេរិក) ក្នុង 4.3 គីឡូក្រាម SWU (ឯកតាធម្មតានៃការងារបំបែក) និងស្មើនឹង 45% នៃថ្លៃដើមនៃការចម្រាញ់សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ មាត្រដ្ឋាននៃការផលិតនៅសហរដ្ឋអាមេរិកគឺរាប់ពាន់តោននៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បានក្នុងមួយឆ្នាំ ជាមួយនឹងការចំណាយលើសេវាពង្រឹង ~ $1 ពាន់លានដុល្លារក្នុងមួយឆ្នាំ។ ជាមួយនឹងការផលិតទ្រង់ទ្រាយធំនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បាន ការកែលម្អវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺជាកិច្ចការបន្ទាន់ និងពិបាកខ្លាំងណាស់។ ប្រទេសរុស្ស៊ីកាន់កាប់តំណែងឈានមុខគេនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា centrifugal នៃការចម្រាញ់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ម៉ាស៊ីនជំនាន់ថ្មីត្រូវបានបង្កើតឡើង និងកំពុងត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងការផលិត។ បច្ចុប្បន្ននេះមិនមានបញ្ហាជាមួយឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីទេហើយនៅពេលអនាគតដ៏ខ្លីវាមិនត្រូវបានគេរំពឹងទុកនោះទេ។ នេះធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាកែលម្អថ្មីដោយមិនចាំបាច់ប្រញាប់ប្រញាល់ និងជៀសវាងកំហុសចំណាយថ្លៃដើមក្នុងការកំណត់បច្ចេកវិទ្យាល្អបំផុតដោយសិក្សាដោយប្រុងប្រយ័ត្ននូវដំណើរការរូបវិទ្យា និងគីមី ដោយធ្វើការលើមូលដ្ឋានធាតុដើម្បីទទួលបានទិន្នន័យដែលអាចទុកចិត្តបានលើការរំពឹងទុកនៃវិធីសាស្រ្តទាំងក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការចំណាយ។ នៃអង្គភាពការងារដាច់ដោយឡែកមួយ និងក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការវិនិយោគក្នុងការសាងសង់សហគ្រាសឧស្សាហកម្ម និងដោយជម្រៅនៃការទាញយក 235 U.

អ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម៖

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានអ៊ីសូតូបចំនួន 14 ដែលក្នុងនោះមានតែ 3 ប៉ុណ្ណោះដែលកើតឡើងដោយធម្មជាតិ។ សមាសធាតុអ៊ីសូតូតូមប្រហាក់ប្រហែលនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិមានដូចខាងក្រោម៖

U 238 -> (4.51 ពាន់លានឆ្នាំ, ការបំផ្លាញអាល់ហ្វា) -> Th 234

Th 234 -> (24.1 ថ្ងៃ, beta decay) -> Pa 234

ប៉ា 234 -> (6.75 ម៉ោង បែតាពុក) -> U 234

ជាធម្មតា U-234 មាននៅក្នុងលំនឹងជាមួយ U-238 រលួយ និងបង្កើតក្នុងអត្រាដូចគ្នា។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបំផ្លាញអាតូម U-238 មានសម្រាប់ពេលខ្លះក្នុងទម្រង់នៃ thorium និង protactinium ដូច្នេះពួកវាអាចបំបែកដោយគីមី ឬរាងកាយពីរ៉ែ (ប្រឡាក់ដោយទឹកក្រោមដី)។ ដោយសារ U-234 មានពាក់កណ្តាលជីវិតខ្លី អ៊ីសូតូបទាំងអស់ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងរ៉ែនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានលានឆ្នាំមុន។ ប្រហែលពាក់កណ្តាលនៃវិទ្យុសកម្មនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិគឺដោយសារ U-234 ។ វាមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលនៃ 23.9 លានឆ្នាំ ហើយមិនកើតឡើងតាមធម្មជាតិក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើននោះទេ។ វាកកកុញប្រសិនបើអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបាន irradiated ជាមួយនឺត្រុងនៅក្នុង reactors ដូច្នេះហើយត្រូវបានគេប្រើជា "សញ្ញា" នៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលបានចំណាយ។

នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ អ៊ីសូតូបតែមួយគត់គឺសមរម្យសម្រាប់បង្កើតស្នូលនៃគ្រាប់បែកអាតូមិច ឬគាំទ្រប្រតិកម្មនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រថាមពល។ កម្រិតនៃការពង្រឹង U-235 នៅក្នុងឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរមានចាប់ពី 2-4.5% សម្រាប់ការប្រើប្រាស់អាវុធ - យ៉ាងហោចណាស់ 80% និងច្រើនជាងនេះទៅទៀត 90% ។

Pure U-238 មានវិទ្យុសកម្មជាក់លាក់ 0.333 microcurie/g ។

តំបន់សំខាន់មួយនៃការអនុវត្តសម្រាប់អ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនេះគឺការផលិតនៃ plutonium-239 ។ ផ្លាតូនីញ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងដំណើរការនៃប្រតិកម្មជាច្រើនដែលចាប់ផ្តើមបន្ទាប់ពីការចាប់យកនឺត្រុងដោយអាតូម U-238 ។ ឥន្ធនៈរ៉េអាក់ទ័រណាដែលមានផ្ទុកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ ឬផ្នែកខ្លះនៅក្នុងអ៊ីសូតូបទី 235 មានសមាមាត្រជាក់លាក់នៃប្លាតូនីញ៉ូមបន្ទាប់ពីបញ្ចប់នៃវដ្តឥន្ធនៈ។ និង U-232៖ អ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនេះដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលនៃ 162,000 ឆ្នាំមិនកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិទេ។ វាអាចត្រូវបានទទួលបានពី thorium-232 ដោយការ irradiation នឺត្រុង ស្រដៀងទៅនឹងការផលិត plutonium:

សមាសធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដ៏សំខាន់មួយគឺ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride UF 6 ។ នេះគឺជាសមាសធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលមានស្ថេរភាព និងងាយនឹងបង្កជាហេតុតែមួយគត់ដែលត្រូវបានប្រើក្នុងការបំបែកអ៊ីសូតូបរបស់វា - ការសាយភាយឧស្ម័ន និងការផ្ចិតផ្ចង់។ នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនៃការអនុវត្តរបស់វា វាជាការសំខាន់ដែលហ្វ្លុយអូរីនមានអ៊ីសូតូបតែមួយ (នេះមិនបង្ហាញពីភាពខុសប្លែកគ្នាដែលស្មុគស្មាញបន្ថែមទៀតនៅក្នុងម៉ាស់ទេ) ហើយ UF 6 គឺជាសមាសធាតុស្តូឈីអូមេទ្រី (មានអាតូមហ្វ្លុយអូរី 6 និងអាតូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 1) ។

នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ វាគឺជាគ្រីស្តាល់គ្មានពណ៌ ហើយនៅពេលដែលកំដៅដល់ 56 ° C វា sublimates (ហួតដោយមិនចូលទៅក្នុងដំណាក់កាលរាវ) វិទ្យុសកម្មលោហៈ។

ប្រសិទ្ធភាពថាមពលប្រហាក់ប្រហែលនៃវិធីសាស្រ្តទាំងនេះទាក់ទងនឹងការសាយភាយឧស្ម័ន៖

1. ការបំបែកអ៊ីសូតូប

អ៊ីសូតូបគឺជាធាតុគីមីដែលមានចំនួនប្រូតុងដូចគ្នា (បន្ទុកដូចគ្នា) និងចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នា។ សូម្បីតែអាតូមអាចមានអ៊ីសូតូបច្រើនក៏ដោយ សេសជាធម្មតាមានមិនលើសពីពីរទេ។

ភាពប្លែកនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ស្ថិតនៅក្នុងការពិតដែលថាហ្វ្លុយអូរីនមិនមានអ៊ីសូតូបទេ ពោលគឺឧ។ ទម្ងន់ម៉ូលេគុលនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride អាស្រ័យតែលើម៉ាស់អ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមប៉ុណ្ណោះ។ កត្តាសំខាន់ទីពីរគឺស្ថានភាពឧស្ម័ននៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride រួចហើយនៅ 56 ° C នៅសម្ពាធបរិយាកាស។

ដើម្បីបញ្ជាក់អំពីទីកន្លែងនៃបច្ចេកវិជ្ជាបំបែកអ៊ីសូតូប ចាំបាច់ត្រូវរំលឹកឡើងវិញថា បច្ចេកវិទ្យាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពាក់ព័ន្ធនឹងការបំប្លែងវត្ថុធាតុដើមរ៉ែទៅជា uranyl nitrate, uranyl nitrate ត្រូវបានបំប្លែងទៅជា hexafluoride តាមរយៈដំណាក់កាលនៃអុកស៊ីដ និង tetrafluoride, hexafluoride ត្រូវបានបំបែកទៅជា uranium-235 hexafluoride និង uranium-238 hexafluoride ហើយបន្ទាប់មកពី hexafluoride ដែលសំបូរទៅដោយអ៊ីសូតូប U235 ត្រូវបានផលិតអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតសម្រាប់កំណាត់ឥន្ធនៈ។

សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride សុទ្ធដំបូងមានផ្ទុកសារធាតុ uranium-238 hexafluoride 99.3% និង 0.7% uranium-235 hexafluoride ។ វាចាំបាច់ក្នុងការញែកអ៊ីសូតូប uranium-235 hexafluoride ចេញពីល្បាយនេះ។

មានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប៖

ការសាយភាយឧស្ម័ន;

centrifugation;

ការចម្រោះ (ការកែតម្រូវ)

អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

ការសាយភាយកំដៅ

ការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីសូតូប

ការបំបែកឡាស៊ែរ

នេះមិនឆ្ងាយពីបញ្ជីពេញលេញនៃវិធីសាស្រ្តទាំងអស់នៃការបំបែកអ៊ីសូតូបទេ នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង មានតែវិធីសាស្រ្តបីដំបូងប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់នាពេលបច្ចុប្បន្ន។ វិធីសាស្រ្តដែលនៅសេសសល់គឺមិនមែននៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្មទេ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់តែក្នុងការងារពិសោធន៍ប៉ុណ្ណោះ បើទោះបីជាវាច្រើនតែមានគុណភាពល្អជាងវិធីសាស្ត្រឧស្សាហកម្មខ្នាតធំក៏ដោយ។

វិធីសាស្រ្តនៃការសាយភាយឧស្ម័ន និង centrifuge ជាធម្មតាបំបែកអ៊ីសូតូបនៃធាតុធ្ងន់ (U 235 ពី U2 38) ការចម្រោះឬការកែតម្រូវត្រូវបានប្រើដើម្បីបំបែកអ៊ីសូតូបពន្លឺ (ជាធម្មតា H 1 ពី H 2 និង H 3 ឬ Li 6 ពី Li 7) ។

កត្តាបំបែក α=1.003 សម្រាប់ម៉ាស៊ីនសាយភាយឧស្ម័ន និង α=1.3 សម្រាប់ម៉ាស៊ីន centrifugal ។

1 ការបំបែកអ៊ីសូតូបសាយភាយឧស្ម័ន

វិធីសាស្រ្តជោគជ័យដំបូងដែលធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយអ៊ីសូតូប U 235 គឺជាវិធីសាស្ត្របំបែកការសាយភាយឧស្ម័ន។

តាមទ្រឹស្តី វិធីសាស្រ្តនៃការបំបែកការសាយភាយឧស្ម័នគឺផ្អែកលើការពឹងផ្អែកនៃអត្រាសាយភាយនៃម៉ូលេគុលបុគ្គលលើទម្ងន់របស់វា។

តាមរូបមន្ត គេអាចឃើញថាទម្ងន់ម៉ូលេគុលកាន់តែតូច ល្បឿនរបស់វាកាន់តែធំ។ ទាំងនោះ។ ម៉ូលេគុលពន្លឺសាយភាយឆ្ងាយជាងវត្ថុធ្ងន់។ បន្ទាប់មកយើងអាចតំណាងឱ្យកត្តាបំបែកជាសមាមាត្រនៃអត្រាសាយភាយក្នុងទម្រង់ខាងក្រោម៖

ដោយដឹងថាម៉ាសនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 ហេកហ្វ្លុយអូរីគឺ 352 ក្រាម / mol និងម៉ាស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម - 325 ហេកហ្វ្លុយអូរីគឺ 349 យើងអាចគណនាកត្តាបំបែកតាមទ្រឹស្តី:  = 1.0043 ។

ពិត  = 1.003

ពិចារណាឧបករណ៍នៃម៉ាស៊ីនបំភាយឧស្ម័ន។ ធាតុសំខាន់គឺភាគថាស porous (រូបភាពទី 1) ដែលនៅក្នុងនោះ uranium hexafluoride សាយភាយ។ ដូចដែលបានកត់សម្គាល់រួចមកហើយ ម៉ូលេគុលពន្លឺមានជួរសាយភាយវែងជាង ហើយជ្រាបចូលលើសពីភាគល្អិត ខណៈដែលភាគល្អិតធ្ងន់មិនឆ្លងកាត់ភាគថាសទេ។

រូបភាពទី 1 ភាគថាស porous

ឧបករណ៍បំបែកគឺជាបំពង់ដែលធ្វើពីម្សៅនីកែលចុចដែលមានអង្កត់ផ្ចិតរន្ធនៃ 1-10 μm ផ្ទៃខាងក្រៅនៃបំពង់ត្រូវបានគ្របដណ្ដប់ដោយផ្ទាល់ជាមួយនឹងភ្នាសបំបែកដែលមានអង្កត់ផ្ចិតរន្ធញើសដែលមានរួចទៅហើយ 0.03 μm។ វាគឺជាស្រទាប់នៃភ្នាសបំបែកដែលរក្សានូវម៉ូលេគុលធ្ងន់មួយចំនួននៃ uranium-238 hexafluoride ។ ភ្នាសគឺជាខ្សែភាពយន្តដែលមានរន្ធញើសដែលបង្កើតឡើងដោយ etching ។ ឧទាហរណ៍ អាស៊ីតនីទ្រីកនឹងរើសយ៉ាន់ស្ព័រ 40/60 Au/Ag (Ag/Zn) ។ ឬដោយការ etching electrolytic នៃ foil អាលុយមីញ៉ូម, ភ្នាសអាលុយមីញ៉ូម brittle អាចទទួលបាន។ របាំងសមាសធាតុត្រូវបានផ្គុំចេញពីធាតុតូចៗដែលមិនដាច់ពីគ្នាដែលខ្ចប់ចូលទៅក្នុង baffle porous ក្រាស់។

ឧស្ម័ន - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនសាយភាយហើយបែងចែកជាពីរប្រភាគ។ ប្រភាគមួយបានឆ្លងកាត់ភាគថាស porous និងបាត់បង់ម៉ូលេគុលធ្ងន់មួយចំនួន, i.e. សំបូរទៅដោយសួត។ ប្រភាគផ្សេងទៀតមិនឆ្លងកាត់ភាគថាស porous ទេ ផ្ទុយទៅនឹងម៉ូលេគុលពន្លឺមួយចំនួន ពោលគឺ ប្រភាគដែលរលាយក្នុងអ៊ីសូតូបពន្លឺនៅតែនៅពីមុខភាគថាស។

តាមគ្រោងការណ៍ ម៉ាស៊ីនបំភាយឧស្ម័នអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោមៈ

រូបភាពទី 2 ឧបករណ៍នៃម៉ាស៊ីនបំភាយឧស្ម័ន

ឧស្ម័នដែលចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនចែកចាយឧស្ម័នត្រូវបានជំរុញដោយស្គរតាមរយៈបំពង់បំបែក។ ឧស្ម័នត្រូវបានកំដៅជាមុនដល់ 75 ° C, សម្ពាធ 40-80 mm Hg ។ ចាប់តាំងពីការសាយភាយកើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅម៉ាស៊ីនត្រូវតែត្រជាក់។

គុណវិបត្តិចម្បងនៃវិធីសាស្រ្តបំភាយឧស្ម័ននៃការបំបែកអ៊ីសូតូប:

កម្រិតមិនគ្រប់គ្រាន់នៃការបំបែក

ការបំផ្លាញរបាំងនី។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride មានប្រតិកម្មយឺត ៗ ជាមួយលោហៈនីកែលយោងតាមរូបមន្ត៖

Ni + UF 6 = UF 4 + NiF ២

នៅក្នុងធាតុបំបែក សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម tetrafluoride ប្រមូលផ្តុំជាបណ្តើរៗ ដែលត្រូវបានយកចេញជាបន្តបន្ទាប់ដោយការលាងក្នុងក្លរីន ទ្រីហ្វ្លុយអូរីត៖

ទូរទស្សន៍ UF 4 + ClF 3 W = ឧស្ម័ន UF 6 + ឧស្ម័ន ClF

3. កំឡុងពេលនៃដំណើរការដោយសារតែការបិទសម្រាប់ការបង្កើតឡើងវិញ។

ការចំណាយថាមពលដ៏ធំ។

ការប្រើប្រាស់ទឹកត្រជាក់ដ៏ធំ

តំបន់ផលិតកម្មធំ។ សិក្ខាសាលាបំបែកអ៊ីសូតូបកាន់កាប់ផ្ទៃដីជាច្រើនហិកតា អ្នកចូលរួមផ្លាស់ទីជុំវិញសិក្ខាសាលាដោយជិះកង់។

នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនៃការខ្វះខាតទាំងអស់នេះ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ រោងចក្របំបែកភាគច្រើនកំពុងប្តូរទៅបច្ចេកវិទ្យាថ្មីសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប - centrifugation ។

.2 ការសាយភាយកំដៅ

ការសាយភាយកំដៅត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងដំណាក់កាលឧស្ម័ន ឬរាវនៅក្នុងជួរឈរបញ្ច្រាស តាមបណ្តោយអ័ក្សដែលខ្សែដែកដែលគេឱ្យឈ្មោះថា (ឬបំពង់) ស្ថិតនៅ ហើយជញ្ជាំងខាងក្រៅត្រូវបានធ្វើឱ្យត្រជាក់។ ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពបណ្តាលឱ្យមានលំហូរនៃការសាយភាយដែលនាំឱ្យមានរូបរាងនៃភាពខុសគ្នានៃកំហាប់<#"655758.files/image007.gif">

សម្ពាធនៃឧស្ម័ននៅក្នុងវាលទំនាញអាស្រ័យទៅលើទម្ងន់ម៉ូលេគុលរបស់វា ចម្ងាយខាងលើចំណុចរង្វាស់ និងការបង្កើនល្បឿនទំនាញ។

ចូរយើងសរសេរសមីការនេះឡើងវិញសម្រាប់វាល centrifugal ។ ចូរជំនួសសម្ពាធដោយការផ្តោតអារម្មណ៍ ការបង្កើនល្បឿននៃការធ្លាក់ចុះដោយឥតគិតថ្លៃជាមួយនឹងការបង្កើនល្បឿន centripetal កម្ពស់ជាមួយនឹងកាំ។

បន្ទាប់មកកត្តាបំបែកនឹងត្រូវបានសរសេរជាសមាមាត្រនៃការប្រមូលផ្តុំនៃអ៊ីសូតូបធ្ងន់ទៅនឹងអ៊ីសូតូបពន្លឺ៖

ដូច្នេះប្រសិនបើនៅក្នុងម៉ាស៊ីនសាយភាយកត្តាបំបែកអាស្រ័យលើសមាមាត្រម៉ាស់នៃ uranium-235 និង uranium-238 hexafluoride បន្ទាប់មកនៅក្នុង centrifuges វាអាស្រ័យលើភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់។ វាងាយស្រួលក្នុងការគណនាថានៅក្នុង centrifuges កត្តាបំបែកគឺ 1.3 ។  = ១.៣

មានតែនៅលើ centrifuges ប៉ុណ្ណោះដែលអាចទទួលបានអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដែលសំបូរទៅដោយ U 235 រហូតដល់ 98% ។

កត្តាបំបែកអាស្រ័យលើកត្តាពីរ៖

ពីភាពខុសគ្នាដ៏ធំនៃអ៊ីសូតូប

ពីល្បឿន centrifuge

ពិចារណាឧបករណ៍របស់ម៉ាស៊ីន centrifuge ។

អង្ករ។ 4. ឧបករណ៍ centrifuge សម្រាប់បំបែកអ៊ីសូតូប

centrifuge គឺជាស៊ីឡាំងដែលមានអង្កត់ផ្ចិត 15cm និងកម្ពស់ 0.5m ។ នៅក្នុងប្រអប់បិទជិតគឺជា rotor បង្វិល។ រ៉ូទ័រនេះត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ជាមួយឧស្ម័ន (UF6) ។ ដោយសារតែកម្លាំង centrifugal ដែលធំជាងវាលទំនាញផែនដីរាប់រយរាប់ពាន់ដង ឧស្ម័នចាប់ផ្តើមបំបែកទៅជាប្រភាគ "ធ្ងន់" និង "ពន្លឺ" ។ នៅផ្នែកខាងក្រោមនៃ centrifuge មានម្ជុល corundum ដើម្បីកាត់បន្ថយការកកិត កំឡុងពេលបង្វិល centrifuge កើនឡើង "ដកចេញ" ហើយបង្វិលដោយគ្មានទំនាក់ទំនងជាមួយផ្នែកនៃ casing ។ ល្បឿនបង្វិលឈានដល់ 100 ពាន់ rpm ។ ម៉ូលេគុលស្រាល និងធ្ងន់ចាប់ផ្តើមដាក់ជាក្រុមនៅក្នុងតំបន់ផ្សេងគ្នានៃ rotor ប៉ុន្តែមិនមែននៅកណ្តាល និងតាមបរិវេណនោះទេ ប៉ុន្តែនៅផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោម។ វាកើតឡើងដោយសារតែចរន្ត convection - គម្រប rotor ត្រូវបានកំដៅហើយលំហូរត្រឡប់នៃឧស្ម័នកើតឡើង។ នៅផ្នែកខាងលើនិងខាងក្រោមនៃស៊ីឡាំងមានបំពង់តូចពីរ - ការទទួលទាន។ ល្បាយដែលហៀរចេញចូលទៅក្នុងបំពង់ទាប ហើយល្បាយដែលមានកំហាប់ខ្ពស់នៃអាតូម 235U ចូលទៅក្នុងបំពង់ខាងលើ។ ល្បាយនេះចូលទៅក្នុង centrifuge បន្ទាប់ហើយបន្តរហូតដល់កំហាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 235 ឈានដល់តម្លៃដែលត្រូវការ។ ខ្សែសង្វាក់នៃ centrifuges ត្រូវបានគេហៅថា cascade ។

1.5 ការបំបែកលំហអាកាស

ការបំបែកអេរ៉ូឌីណាមិកត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅអាហ្រ្វិកខាងត្បូង (ដំណើរការ UCOR ដោយប្រើបំពង់ vortex នៅ 6 bar) និងអាឡឺម៉ង់ (ប្រើក្បាលកោងដំណើរការនៅ 0.25-0.5 bar)។

ប្រទេសតែមួយគត់ដែលបានអនុវត្តវិធីសាស្ត្រនេះ គឺប្រទេសអាហ្វ្រិកខាងត្បូង ជាកន្លែងដែលសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធ 400 គីឡូក្រាមត្រូវបានផលិតនៅរោងចក្រមួយក្នុងទីក្រុង Valindaba ដែលបានបិទនៅចុងទសវត្សរ៍ទី 80 ។ កត្តាបំបែក ~ 1.015 ការប្រើប្រាស់ថាមពល ~ 3300 kWh / MPP-kg ។

6 ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

វិធីសាស្រ្តនៃការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចគឺផ្អែកលើសកម្មភាពផ្សេងគ្នានៃដែនម៉ាញេទិកលើភាគល្អិតដែលមានបន្ទុកអគ្គិសនីស្មើគ្នានៃម៉ាស់ផ្សេងៗគ្នា។ តាមពិតការដំឡើងបែបនេះហៅថា calutrons គឺជាឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ដ៏ធំ។ អ៊ីយ៉ុងនៃសារធាតុដែលបំបែកចេញ ផ្លាស់ទីក្នុងដែនម៉ាញេទិកដ៏រឹងមាំ បង្វិលជាមួយរ៉ាឌីសមាមាត្រទៅនឹងម៉ាស់របស់ពួកគេ ហើយធ្លាក់ចូលទៅក្នុងអ្នកទទួល ដែលពួកវាប្រមូលផ្តុំ។ វិធីសាស្រ្តនេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកបំបែកការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអ៊ីសូតូបណាមួយ, មានកម្រិតខ្ពស់នៃការបំបែក។ ការឆ្លងកាត់ពីរជាធម្មតាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទទួលបានការបង្កើនលើសពី 80% ពីសម្ភារៈមិនល្អ (ជាមួយនឹងមាតិកាដំបូងនៃអ៊ីសូតូបដែលចង់បានតិចជាង 1%) ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកគឺមានភាពស័ក្តិសមសម្រាប់ផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម៖ សារធាតុភាគច្រើនត្រូវបានតំកល់នៅខាងក្នុង calutron ដូច្នេះវាត្រូវតែបញ្ឈប់ជាទៀងទាត់សម្រាប់ការថែទាំ។ គុណវិបត្តិផ្សេងទៀតគឺការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ភាពស្មុគស្មាញនិងការចំណាយខ្ពស់នៃការថែទាំផលិតភាពទាប។ វិសាលភាពសំខាន់នៃវិធីសាស្រ្តគឺការផលិតអ៊ីសូតូបសុទ្ធក្នុងបរិមាណតិចតួចសម្រាប់ប្រើប្រាស់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយក្នុងអំឡុងពេលសង្គ្រាមលោកលើកទីពីរអង្គភាព Y-12 ត្រូវបានសាងសង់ដែលចាប់ពីខែមករាឆ្នាំ 1945 ឈានដល់សមត្ថភាព 204 ក្រាមនៃ 80% U-235 ក្នុងមួយថ្ងៃ។ ដោយសារតែថ្លៃចំណាយខ្ពស់ Y-12 ត្រូវបានបិទនៅឆ្នាំ 1946 ។

តំណាងគ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍បំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (រូបភាពទី 5); ចំនុចបង្ហាញទិសដៅនៃដែនម៉ាញេទិកកាត់កែងទៅនឹងប្លង់នៃរូប។

វិធីសាស្រ្តដែលមិនទាន់អាចអនុវត្តបានក្នុងឧស្សាហកម្ម សមនឹងទទួលបានការយកចិត្តទុកដាក់៖

ការហួតដោយប្រើឡាស៊ែរ

ការបំបែកគីមី

ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយប្រើសម្ពាធពន្លឺ

ប្រតិកម្ម Photochemical នៃភាគល្អិតរំភើបអេឡិចត្រូនិច

ការរំភើបចិត្តពីរដំណាក់កាលនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល

photopredissociation ជ្រើសរើស

ការរំភើបនៃម៉ូលេគុលដោយវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូបក្នុងប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌមិនស្មើគ្នានៃទែរម៉ូឌីណាមិក

condensation នៃឧស្ម័ននៃម៉ូលេគុលរំភើបរំញ័រ

ឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូបក្នុងប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្នុងដែនម៉ាញេទិក

ការបំបែកដោយការស្រូបយក

ការសាយភាយជ្រើសរើសដែលត្រូវបានជំរុញដោយវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ

ការគ្រប់គ្រងដោយរស្មីនៃដំណើរការលើផ្ទៃដោយវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ

គីមីវិទ្យាឡាស៊ែរនៅចំណុចប្រទាក់រវាងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយពីរ

ការរំញោចឡាស៊ែរនៃប្រតិកម្មគីមីនៅចំណុចប្រទាក់រវាងវត្ថុរាវពីរ

1.7 AVLIS (ការហួតដោយប្រើឡាស៊ែរ)

អ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នាស្រូបយកពន្លឺនៅចម្ងាយរលកខុសគ្នាបន្តិច។ ឡាស៊ែរដែលបានកែសម្រួលយ៉ាងល្អអាចជ្រើសរើសអាតូមអ៊ីសូតូបជាក់លាក់មួយ។ អ៊ីយ៉ុងជាលទ្ធផលអាចបំបែកបានយ៉ាងងាយ ដោយវាលម៉ាញេទិក។ បច្ចេកវិទ្យានេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្លាំង ប៉ុន្តែមិនទាន់ត្រូវបានគេអនុវត្តនៅលើខ្នាតឧស្សាហកម្មនៅឡើយទេ។ បច្ចេកវិទ្យាបានបង្កើតឡើងនៅសហរដ្ឋអាមេរិក ប៉ុន្តែនៅតែមិនបានអភិវឌ្ឍលើសពីគំរូដើមឡើយ។ វាមានគុណវិបត្តិធំមួយ ពោលគឺការលំបាកក្នុងការសាងសង់ឧបករណ៍ឡើងវិញពីអ៊ីសូតូបមួយទៅមួយទៀត។

រូប ៦. ការបំបែកឡាស៊ែរនៃអ៊ីសូតូប។

1.8 ការបំបែកគីមី

ការបំបែកគីមីទាញយកភាពខុសគ្នានៃអត្រានៃប្រតិកម្មគីមីជាមួយនឹងអ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នា។ វាដំណើរការល្អបំផុតនៅពេលបំបែកធាតុពន្លឺ ដែលភាពខុសគ្នាមានសារៈសំខាន់។ នៅក្នុងផលិតកម្មឧស្សាហកម្ម ប្រតិកម្មត្រូវបានប្រើប្រាស់ដែលកើតឡើងជាមួយសារធាតុពីរក្នុងដំណាក់កាលផ្សេងៗគ្នា (ឧស្ម័ន/រាវ រាវ/រឹង វត្ថុរាវដែលមិនអាចរលាយបាន)។ នេះធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការបំបែកស្ទ្រីមសម្បូរបែប និងគ្មានខ្លាញ់។ ដោយប្រើភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងដំណាក់កាល ការកើនឡើងបន្ថែមនៃកត្តាបំបែកត្រូវបានសម្រេច។ ការបំបែកធាតុគីមីនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រទេសជប៉ុន និងប្រទេសបារាំង ប៉ុន្តែដូចជា AVLIS មិនត្រូវបានគេប្រើទេ។ វិធីសាស្ត្រ Chemex របស់បារាំងប្រើលំហូរបញ្ច្រាសនៅក្នុងជួរឈរខ្ពស់នៃវត្ថុរាវដែលមិនរលាយពីរ ដែលនីមួយៗមានផ្ទុកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមរលាយ។ វិធីសាស្ត្រ Asahi របស់ជប៉ុនប្រើប្រតិកម្មផ្លាស់ប្តូររវាងដំណោះស្រាយ aqueous និងជ័រដែលកិនល្អិតល្អន់ ដែលសូលុយស្យុងរលាយបន្តិចម្តងៗ។ វិធីសាស្រ្តទាំងពីរនេះទាមទារកាតាលីករដើម្បីបង្កើនល្បឿនដំណើរការប្រមូលផ្តុំ។ ដំណើរការ Chemex ត្រូវការអគ្គិសនីនៅកម្រិត 600 kWh/MPP-kg ។

ប្រទេសអ៊ីរ៉ាក់កំពុងអភិវឌ្ឍបច្ចេកវិទ្យានេះ (ក្នុងទម្រង់នៃផលិតកម្មចម្រុះ Chemex/Asahi) សម្រាប់ការពង្រឹង U-235 រហូតដល់ 6-8% និងការពង្រឹងជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុង calutron ។

1.9 ការបញ្ចេញឧស្ម័ន

អ៊ីសូតូប អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ការសាយភាយកម្ដៅ

ការហូរចេញនៃឧស្ម័នគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាក្នុងអំឡុងពេលលំហូរចេញម៉ូលេគុល (effusion)

ល្បាយនៃម៉ូលេគុលជំនួសអ៊ីសូតូប<#"655758.files/image015.gif">

10 ការរៀបចំការបំបែកអ៊ីសូតូប

វាត្រូវបានគេនិយាយរួចហើយថាមួយចំនួនធំនៃម៉ាស៊ីនបំបែក (centrifuge ឬ diffusion) គឺចាំបាច់សម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប។

ម៉ាស៊ីនសាយភាយមួយអាចត្រូវបានតំណាងតាមគ្រោងការណ៍នៅក្នុងដ្យាក្រាម (រូបភាពទី 7) ដូចខាងក្រោម៖

ចំហៀងចូលទៅក្នុងល្បាយដើម។ ឧស្ម័នមួយផ្នែកដែលសំបូរទៅដោយអ៊ីសូតូបពន្លឺឆ្លងកាត់ភាគថាស ហើយឧស្ម័នមួយផ្នែកនៅក្នុងអ៊ីសូតូបពន្លឺ (ធ្ងន់) ធ្លាក់ចុះ។ សម្រាប់ការបំបែកឱ្យបានគ្រប់គ្រាន់ វាចាំបាច់ក្នុងការទម្លាក់ម៉ាស៊ីនបែបនេះរាប់រយ (រូបភាពទី 8) ។

រូបភាពទី 8 ការបំបែកល្បាក់។

ផ្នែកខាងលើនៃល្បាក់ត្រូវបានគេហៅថាដំណាក់កាលពង្រឹង, ដំណាក់កាលទាបត្រូវបានគេហៅថាដំណាក់កាល depletion ។

ដើម្បីទទួលបានអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដែលមានមាតិកា U 235 យ៉ាងហោចណាស់ 90% ដំណាក់កាលបំបែក 600 ត្រូវបានទាមទារ។

ការបំបែកអ៊ីសូតូបគឺជាប្រតិបត្តិការដ៏ថ្លៃបំផុតមួយនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម នេះគឺជាតម្លៃប្រហាក់ប្រហែលក្នុងមួយគីឡូក្រាមនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគិតជាដុល្លារអាមេរិក អាស្រ័យលើកម្រិតនៃការពង្រឹង (តម្លៃអាស្រ័យទៅលើបរិមាណផលិតកម្ម និងតម្រូវការ)៖ ធម្មជាតិ - 27$ 2% - 130 5% - 440$ 90% - 10000$

សរុបមក អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមប្រហែល 600 តោនដែលសំបូរទៅដោយ 90% នៅក្នុងអ៊ីសូតូប U 235 ត្រូវបានទទួលនៅរោងចក្រនៃសហភាពសូវៀត។

បន្ទាប់ពីរុក្ខជាតិបំបែក។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលរលាយបាត់ទៅកន្លែងចាក់សំរាម។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមអស់ជាង 100 ពាន់តោនបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងប្រទេសរបស់យើង។ សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដែលត្រូវបានបន្សាបត្រូវបានបូមចូលទៅក្នុងធុងពិសេស ប្រសិនបើធុងទាំងនេះត្រូវបានដាក់នៅលើវេទិកាផ្លូវដែក នោះ echelon បែបនេះនឹងធ្វើដំណើរពីទីក្រុងមូស្គូទៅទីក្រុង Vladivostok ។ កាកសំណល់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride បង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់បរិស្ថានមួយចំនួន ហើយគ្រោងការណ៍សម្រាប់ការបំប្លែងរបស់វាត្រូវបានបង្កើតឡើងរួចហើយ ពីព្រោះអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride គឺជាប្រភពដ៏ធំនៃការផលិតអ៊ីដ្រូសែនហ្វ្លុយអូរីត និងហ្វ្លុយអូរីនដែលត្រូវការច្រើន។

តារាងទី 3 ប្រៀបធៀបវិធីសាស្រ្តបំបែកអ៊ីសូតូបសម្រាប់អ៊ីដ្រូសែន កាបូន និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ដោយប្រើឧទាហរណ៍នៃអ៊ីសូតូបបីប្រភេទ។

2. អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride

MPC - 0.015 mg/m3

ការផលិត UF 6 គឺជាផ្នែកសំខាន់ និងមិនអាចបំបែកបាននៃវដ្តឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាំងអស់ដែលជីកយកចេញពីពោះវៀនឆ្លងកាត់ UF 6 ។ ក៏ដូចជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលបានបង្កើតឡើងវិញទាំងអស់ បន្ទាប់ពីដំណើរការនៅ RCP សម្រាប់ការត្រលប់ទៅវដ្តឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរវិញ វាឆ្លងកាត់ fluorination ម្តងទៀត និងការចម្រាញ់ឡើងវិញជាបន្តបន្ទាប់។

ដើម្បីអនុវត្តប្រតិកម្មសង្វាក់នុយក្លេអ៊ែរ អ៊ីសូតូប U235 ត្រូវបានទាមទារ ដែលក្នុងនោះមានតែ 0.72% ប៉ុណ្ណោះដែលមាននៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធម្មជាតិ។

អង្ករ។ 9. ដ្យាក្រាមដំណាក់កាលនៃរដ្ឋ UF 6 ។

1 UF 6 តម្រូវការគុណភាព

មានពីរថ្នាក់នៃ uranium hexafluoride អាស្រ័យលើកម្រិតនៃការបង្កើននៅក្នុងអ៊ីសូតូប U 235 ។ 6 - ពាណិជ្ជកម្ម - ធម្មជាតិឬមាតិការហូតដល់ 3% U 235 6 - សំបូរទៅដោយ (បង្កើតឡើងវិញ, អាវុធ) ។

នៅកំហាប់អ៊ីសូតូបស្រាលតិចជាង 3% អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានចាត់ទុកថាមានសុវត្ថិភាពនុយក្លេអ៊ែរ ពោលគឺវាមិនមានម៉ាស់សំខាន់ដែលមានសមត្ថភាពប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដោយឯកឯងនោះទេ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពាណិជ្ជកម្មគឺជាសារធាតុប្រតិកម្មគីមីទូទៅដែលមានតម្លៃទីផ្សារសេរី។ រាល់ការជួញដូរនៅក្នុងអាវុធ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម កម្រិតអាវុធត្រូវបានហាមឃាត់ក្រោមច្បាប់មិនរីកសាយភាយនុយក្លេអ៊ែរ។

2.2 ដំណើរការនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ចម្រាញ់

បន្ទាប់ពីរោងចក្រសាយភាយឧស្ម័ន អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដែលសំបូរទៅដោយអ៊ីសូតូប U235 ត្រូវតែត្រូវបានកែច្នៃទៅជា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត ហើយកំណាត់ឥន្ធនៈសម្រាប់រ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរគួរតែធ្វើពីឌីអុកស៊ីត។ កំណាត់ឥន្ធនៈគឺជាលោហៈ អុកស៊ីដ ស៊ីលីកុន ជាដើម។ ការផលិតរបស់ពួកគេគឺជាដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញ និងពឹងផ្អែកខ្លាំងលើវិទ្យាសាស្ត្រ តម្រូវការនៃភាពបរិសុទ្ធកើនឡើងគឺត្រូវបានដាក់លើវត្ថុធាតុដើម។ កំណាត់ឥន្ធនៈដែកត្រូវបានប្រើដើម្បីផលិតផ្លាតូនីញ៉ូម; អុកស៊ីដ - ប្រើក្នុងរ៉េអាក់ទ័រថាមពល។ ការពង្រឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride គឺជាដំណាក់កាលសំខាន់មួយនៃបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរទាំងមូល។ វិធីសាស្រ្តកែច្នៃសម្រាប់ចម្រាញ់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទស្តង់ដារ៖

វិធីសាស្រ្តនៃការព្យាបាលទឹក។

ក) អ៊ីដ្រូលីសជាមួយនីត្រាតអាលុយមីញ៉ូម

ខ) ដំណើរការ Ammonium diuranate (ADU)

គ) ដំណើរការអាម៉ូញ៉ូមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកាបូន (AUC) ។

វិធីសាស្រ្តកែច្នៃគ្មានជាតិទឹក។

ការកាត់បន្ថយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែន។

អភិវឌ្ឍផងដែរដោយអ្វីដែលគេហៅថា។ HEU-LEU គឺជាដំណើរការដែលបំប្លែងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតខ្ពស់ (HEU) កម្រិតអាវុធទៅជាថាមពលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតទាប (LEU) ។

2.3 វិធីសាស្រ្តនៃការព្យាបាលទឹក។

ដំណាក់កាលដំបូងនៃដំណើរការគឺ hydrolysis នៃ uranium hexafluoride ជាមួយទឹកទៅជា uranyl fluoride ។ Hydrolysis កើតឡើងជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅដ៏ធំយោងទៅតាមសមីការ៖

UF 6 + 2H 2 O \u003d UO 2 F 2 + 4HF

ដំណើរការនេះអាចត្រូវបានធ្វើដោយពពុះឧស្ម័នអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride តាមរយៈទឹក ឬដោយការលាយរាវអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ក្រោមសម្ពាធជាមួយទឹក។ ក្នុងករណីទាំងពីរនេះ ការដកកំដៅចេញពីបរិធាន hydrolysis ត្រូវបានផ្តល់ជូន។ ជាលទ្ធផលនៃ hydrolysis ដំណោះស្រាយ aqueous នៃ UO 2 F 2 និង HF ជាមួយនឹងកំហាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 100 ក្រាម / លីត្រត្រូវបានទទួល។ នៅឯរុក្ខជាតិក្នុងស្រុក វិធីសាស្រ្តនៃការបំប្លែងសារជាតិអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexaphthoid ដោយប្រើនីត្រាតអាលុយមីញ៉ូមត្រូវបានប្រើ។ វិធីសាស្រ្តនេះធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបាននៅដំណាក់កាលដំបូងដើម្បីចង F-ion ចូលទៅក្នុងសមាសធាតុដ៏រឹងមាំ ហើយយកវាចេញពីដំណោះស្រាយនៅដំណាក់កាលស្រង់ចេញ។ គីមីវិទ្យានៃដំណើរការត្រូវបានពិពណ៌នាដោយគ្រោងការណ៍ដូចខាងក្រោមៈ

UF 6 + 2H 2 O \u003d UO 2 F2 + 4HF 2 F 2 + Al (NO 3) 3 \u003d UO 2 (NO 3) 2 + AlF 2 NO 3

HF + 2Al(NO 3) 2 = 2AlF 2 NO 3 + 4HNO 36 + 3Al(NO 3) 2 + 2H 2 O = UO 2 (NO 3) 2 + AlF 2 NO 3 + 4HNO 3

ស្មុគ្រស្មាញ AlF 2 NO 3 និង AlF (NO 3) 2 ទប់ស្កាត់ឥទ្ធិពលផ្តាច់នៃ F-ion លើដំណើរការទាញយកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងការពារឧបករណ៍ពីអស្ថេរភាពច្រេះ។ ជាលទ្ធផលនៃ hydrolysis ដំណោះស្រាយ aqueous នៃ UO 2 F 2 និង HF ត្រូវបានទទួលជាមួយនឹងកំហាប់ U នៃ 100 ក្រាម / លីត្រ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការ hydrolysis មានការបញ្ចេញកំដៅយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ បន្ទាប់ពី hydrolysis វាចាំបាច់ក្នុងការគ្រប់គ្រងមាតិកានៃ U និង HF ។

តារាងទី 10. ភាពរលាយនៃ UF 6 ក្នុង H 2 O អាស្រ័យលើកំហាប់នៃ HF

	Conc. UO2F2%

យោងតាមឧបករណ៍នេះ វិធីសាស្រ្តពីរនៃ hydrolysis ត្រូវបានសម្គាល់: ពពុះ និង jet ។ វិធីសាស្ត្រពពុះមាននៅក្នុងការផ្គត់ផ្គង់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ទៅនឹងដំណោះស្រាយតាមរយៈបំពង់ផ្គត់ផ្គង់ឧស្ម័នទៅក្នុងបរិធានជាមួយឧបករណ៍កូរ។ វិធីសាស្រ្តយន្តហោះគឺទំនើប និងផលិតភាពជាង។ យោងតាមវិធីសាស្រ្តយន្តហោះ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងផ្នែកខាងលើនៃបរិធានបញ្ឈរ ហើយដំណោះស្រាយ aqueous ត្រូវបានណែនាំតាមជញ្ជាំង និងចុះតាមគន្លង helical ។

Fig.10 ។ UF6 sparging Fig.11. វិធីសាស្រ្ត Jet

ផលិតភាពនៃវិធីសាស្រ្តយន្តហោះ: 25 គីឡូក្រាមក្នុងមួយម៉ោងនៅលើ UF 6, 50 លីត្រក្នុងមួយម៉ោងនៅលើ H 2 O; សម្ពាធ: 4 atm; t=104°C ។ ការស្រង់ចេញត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងឧបករណ៍ស្រង់ចេញប្រភេទប្រអប់។ ប្រតិបត្តិការនេះមាន 8 ជំហានស្រង់ចេញ និង 4 ជំហានស្រង់ចេញឡើងវិញ។ ដំណោះស្រាយ 30% នៃ TBP ក្នុងប្រេងកាតត្រូវបានប្រើជាសារធាតុចម្រាញ់។ ដំណោះស្រាយដែលមានកំហាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម 20-30 ក្រាម / លីត្រនិងកំហាប់អាស៊ីតនីទ្រីក 180-220 ក្រាម / លីត្រត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់សម្រាប់ការស្រង់ចេញ។ សមាមាត្រនៃដំណាក់កាលសរីរាង្គទៅនឹងទឹក 1/(3-4) ។ កំហាប់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្នុងដំណាក់កាលសរីរាង្គគឺ 70-90 ក្រាម / លីត្រ។ ការស្រង់ចេញត្រូវបានអនុវត្តដោយវិធីសាស្ត្រប្រឆាំងចរន្ត។ ការច្រូតត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងដំណោះស្រាយខ្សោយនៃអាស៊ីតនីទ្រីកនៅ pH = 1 ។ អាម៉ូញ៉ូម polyuranate ត្រូវបាន precipitated ពីដំណោះស្រាយដែលទទួលបាននៃ uranyl nitrate ។

2 (NO 3) 2 + NH 4 OH → (NH 4) 2 U 4 O 13 + NH 4 NO 3

ដោយ calcining ammonium polyuranate អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានទទួល។ Calcination ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុង rotary kilns ផ្ដេក។ សីតុណ្ហភាពនៅក្នុងឡគឺ 690 o -730 o C ។

(NH 4) 2 U 4 O 13 → U 3 O 8 + NH 3 + N 2 + H 2 O

ការកាត់បន្ថយត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងការលើសនៃអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងឡដុតផ្តេកនៅសីតុណ្ហភាព 650-750 អង្សាសេ។

U 3 O 8 + H 2 → UO 2 + H 2 O

គ្រោងការណ៍នៃ hydrolysis aqueous នៃ uranium hexafluoride ដោយប្រើអាលុយមីញ៉ូម nitrate ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុង Fig.12 ។

Fig.12 ។ គ្រោងការណ៍បច្ចេកវិទ្យានៃ hydrolysis aqueous នៃ UF 6 ។

ក្នុងករណីថ្នាំគ្រាប់ដែលផលិតមិនបានស្តង់ដារ ពួកវាអាចត្រូវបានបំប្លែងទៅជា U 3 O 8 ។ អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងអាស៊ីតនីទ្រីកហើយ uranyl nitrate ដែលទទួលបានត្រូវបានបន្សុតដោយការទាញយកនៅលើ tributyl phosphate ។ បន្ទាប់មក ammonium polyuranate ត្រូវបាន precipitated ពី uranyl nitrate បន្សុតជាមួយនឹងអាម៉ូញាក់ calcined ទៅ nitrous oxide និងកាត់បន្ថយម្តងទៀតទៅជា uranium dioxide ។

3.1 ដំណើរការ AD

ដំណើរការ AD ជំពាក់ឈ្មោះរបស់វាទៅ ammonium diuranate ដែលជាផលិតផលចាប់ផ្តើមសម្រាប់ការផលិតសមាសធាតុជាច្រើន រួមទាំងសេរ៉ាមិច UO 2 ផងដែរ។

ជាធម្មតាដំណើរការ ADU ត្រូវបានគេយល់ថាជាគ្រោងការណ៍បុរាណសម្រាប់ការទទួលបានសេរ៉ាមិច UO 2 ពី UF 6 (អ៊ីដ្រូលីស៊ីសនៃ UF 6 នៅក្នុងទឹកឬក្នុងដំណោះស្រាយអាម៉ូញាក់ - ទឹកភ្លៀងនៃអាម៉ូញ៉ូមប៉ូលីយូរ៉ាណេត - ស្ងួត - កាស៊ីណាត - កាត់បន្ថយ) ។

ដំណើរការ AFC ដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងប្រព័ន្ធហ្វ្លុយអូរីគឺសម្រាប់ដំណើរការ UF 6 ដែលមានកំហាប់កើនឡើងនៃ 235 U ឬ depleted នៅក្នុងអ៊ីសូតូប 235 U ។ depleted នៅក្នុង isotope 235 U, - សម្រាប់ឥន្ធនៈនៃតំបន់បង្កាត់ពូជនៃរ៉េអាក់ទ័រនឺត្រុងលឿន។

ទឹកភ្លៀងនៃអាម៉ូញ៉ូមប៉ូលីយូរ៉ាណេតត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងការលើសនៃអាម៉ូញាក់តាមគ្រោងការណ៍ដូចខាងក្រោមៈ

HF + NH 4 OH = NH 4 F + H 2 O

UO 2 F 2 + 6NH 4 OH \u003d (NH 4) 2 U 2 O 7 + 4NH 4 F + 3H 2 O

ជាមួយនឹងកង្វះអាម៉ូញាក់ ប្រតិកម្មអាចធ្វើទៅបាន។

UO 2 F 2 + 3NH 4 OH \u003d (NH 4) 3 UO 2 F 5 + 3HF + 3H 2 O

ការទាញយកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទៅក្នុងទឹកភ្លៀងគឺច្រើនជាង 99.5% ។ សារធាតុបញ្ឆេះដែលមានសារធាតុកូរអាចប្រើសម្រាប់ទឹកភ្លៀង ហើយការច្រោះអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅលើតម្រងបូមធូលីស្គរ។ នំត្រងនៃអាម៉ូញ៉ូមប៉ូលីយូរ៉ាណេតមានផ្ទុកហ្វ្លុយអូរីនពីរបីភាគរយ។ ដំណើរការបន្ថែមទៀតរបស់វាមាននៅក្នុងការបំបែកកំដៅទៅ U 3 O 8 និងការថយចុះជាបន្តបន្ទាប់ទៅអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។ ដំណើរការនេះត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុង furnaces គ្រែ fluidized ។ ដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់នៃ UO 2 មាននៅក្នុងការចុចត្រជាក់ ហើយបន្ទាប់មក sintering គំរូនៅក្នុងបរិយាកាសអ៊ីដ្រូសែននៅសីតុណ្ហភាព 1750 ° C ។ ដោយសារតែការពិតដែលថា zirconium ឌីអុកស៊ីតដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយល្អត្រូវបានទទួលពី ammonium polyuranate សំណាកដែលបានចុចមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ណាស់។ - យ៉ាងហោចណាស់ 95% នៃទ្រឹស្តី ពោលគឺ ~10 g/cm3 ។

3.2 ដំណើរការ AUC

ដំណើរការ AUK យកឈ្មោះរបស់វាពីអាម៉ូញ៉ូម អ៊ុយរ៉ានីលកាបូណាត។ ដំណើរការឧស្សាហកម្មសម្រាប់ផលិតសេរ៉ាមិច UO 2 ពី UF 6 គឺតាមរយៈសមាសធាតុកម្រិតមធ្យម (NH 4) 4 UO 2 (CO 3) 3 ។

អាម៉ូញ៉ូមអ៊ុយរ៉ានីលកាបូណាតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រតិកម្ម៖

6 + 5H 2 O + 10NH 3 + 3CO 2 → (NH 4) 4 UO 2 (CO 3) 3 + 6NH 4 F ។

(NH 4) 4 → 4 NH 3 + 3CO 2 + 1.75 H 2 O + UO 3 ∙ 0.25 H 2 O ។

ផលិតផលចុងក្រោយនៃការ calcination គឺ U3O8 (នៅក្នុងខ្យល់) និង UO2 (នៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែន) ។ ការរលាយនៃ (NH 4) 4 ដំណើរការជាជំហានៗ ដំបូងទៅអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម trioxide monohydrate ជាមួយនឹងការបាត់បង់ទឹកបន្តិចម្តងៗនាពេលអនាគត។ ដំណើរការខះជាតិទឹកអាចត្រូវបានតំណាងដូចខាងក្រោមៈ

UO 3 ∙H 2 O → UO 3 ∙0.65H 2 O → UO 3 ∙ 0.5H 2 O → UO 3 ∙ 0.25H 2 O ។

សមាសធាតុ UO 3 ∙ 0.25H 2 O ត្រូវបានបង្កើតឡើងជាផលិតផលកម្រិតមធ្យមកំឡុងពេល calcination នៅក្នុងបរិយាកាសនៃឧស្ម័នទាំងអស់ ហើយមានសីតុណ្ហភាពរហូតដល់ 653K ។

3 (UO 3 ∙ 0.25H 2 O) + H 2 → U 3 O 8 + 1.75 H 2 O + 74.8 kJ ។

យោងតាមទិន្នន័យនៃការវិភាគការបំភាយកាំរស្មី X ផលិតផលនៃប្រតិកម្មនេះត្រូវបានកំណត់ថាជា U 3 O 8 ។ ផលិតផលចុងក្រោយនៃការកាត់បន្ថយគឺម្សៅ UO 2 ។

4 វិធីសាស្រ្តគ្មានជាតិទឹកសម្រាប់កែច្នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរជាតិទឹក។

4.1 ការកាត់បន្ថយ UF6 ជាមួយអ៊ីដ្រូសែន

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ត្រូវបានកាត់បន្ថយជាមួយនឹងអ៊ីដ្រូសែនទៅជា tetrafluoride និងអ៊ីដ្រូសែនហ្វ្លុយអូរី បន្ទាប់មក tetrafluoride ត្រូវបានកាត់បន្ថយដោយការលាយបញ្ចូលគ្នាជាមួយកាល់ស្យូមទៅជាលោហៈធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងកាល់ស្យូម difluoride ។

អន្តរកម្មនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ៖

UF 6 + H 2 \u003d UF 4 + 2HF + 16.5 kJ / mol

ប្រតិកម្មកើតឡើងជាមួយនឹងការបាត់បង់ថាមពលដោយឥតគិតថ្លៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយថាមពលធ្វើឱ្យសកម្មនៃប្រតិកម្មកាត់បន្ថយនៃ UF 6 ជាមួយអ៊ីដ្រូសែនគឺខ្ពស់ណាស់ហើយការផ្គត់ផ្គង់កំដៅគឺចាំបាច់ដើម្បីឱ្យដំណើរការទទួលបានជោគជ័យ។ ការថយចុះនៃ hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែនគឺជាប្រតិកម្មលំដាប់ទីមួយ។

ដើម្បីអនុវត្តដំណើរការដែលកំពុងពិចារណា មានវិធីពីរយ៉ាងនៃការផ្គត់ផ្គង់កំដៅ៖ តាមរយៈជញ្ជាំង ឬចូលទៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រ បរិមាណហ្វ្លុយអូរីនតិចតួចត្រូវបានចាក់ ដែលអន្តរកម្មជាមួយអ៊ីដ្រូសែន បញ្ចេញបរិមាណកំដៅគ្រប់គ្រាន់។ ឧបករណ៍សម្រាប់កាត់បន្ថយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែនត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទយោងទៅតាមវិធីសាស្រ្តនៃការផ្គត់ផ្គង់កំដៅ:

រ៉េអាក់ទ័រជញ្ជាំងក្តៅ;

រ៉េអាក់ទ័រជញ្ជាំងត្រជាក់។

ការរំលាយ hexafluoride ជាមួយអាសូត រហូតដល់សមាសធាតុស្មើគ្នានៃឧស្ម័ននៅច្រកចូល មិនកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការនោះទេ។ ការថយចុះនៃ H2 លើសនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃទំនាញជាក់លាក់នៃ UF4 ។ គុណវិបត្តិដ៏សំខាន់នៃដំណើរការនៃការកាត់បន្ថយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលមានជញ្ជាំងក្តៅគឺការឡើងកំដៅនៃជញ្ជាំងដោយសារកំដៅប្រតិកម្ម ជាពិសេសនៅតំបន់ទីមួយតាមបណ្តោយលំហូរឧស្ម័ន។ នេះនាំឱ្យមានការលាយបញ្ចូលគ្នានៃសម្ភារៈរឹងហើយដូច្នេះវាចាំបាច់ដើម្បីបញ្ឈប់ការងារជាទៀងទាត់និងសម្អាតជញ្ជាំង។ ជាធម្មតា រ៉េអាក់ទ័រដំណើរការរយៈពេល 78 ម៉ោង ហើយបន្ទាប់មកឈប់សម្រាប់ការសម្អាត។ ការរំញ័រនៃរ៉េអាក់ទ័រគឺចាំបាច់ដើម្បីការពារការប្រមូលផ្តុំនៃ UF 4 នៅលើជញ្ជាំងនៃម្សៅទន់។

ផ្លូវចេញត្រូវបានរកឃើញក្នុងទម្រង់នៃការផ្គត់ផ្គង់រួមគ្នានៃ UF6 និង F 2 ទៅកាន់រ៉េអាក់ទ័រ។ ដោយសារតែកំដៅនៃប្រតិកម្មនៃចំហេះអ៊ីដ្រូសែននៅក្នុងហ្វ្លុយអូរីន។

H 2 + F 2 \u003d 2HF + 30.6 kJ / mol

នៅក្នុងពិល, ប្រតិកម្មកាត់បន្ថយនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែនរំភើប។ រូបភាពទី 13 បង្ហាញពីការរចនានៃឧបករណ៍ដែលមានជញ្ជាំងក្តៅ។

អង្ករ។ 13. ឧបករណ៍ដែលមានជញ្ជាំងក្តៅសម្រាប់កាត់បន្ថយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ។

រ៉េអាក់ទ័រគឺជាបំពង់បញ្ឈរ (រូបភាពទី 13) ក្បាលម៉ាស៊ីនត្រូវបានម៉ោននៅផ្នែកខាងលើនៃរ៉េអាក់ទ័រសម្រាប់លាយឧស្ម័នប្រតិកម្ម ហើយចាក់វាចូលទៅក្នុងតំបន់រ៉េអាក់ទ័រ។ កំដៅបីដំណាក់កាល។

វិធីសាស្រ្តបែបនេះដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រដែលមានជញ្ជាំងត្រជាក់គឺពិតជាពេញចិត្ត ទាំងលក្ខណៈប្រតិបត្តិការ និងគុណភាពនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម tetrafluoride ដែលផលិត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ តម្រូវការដុត F 2 ទៅជា HF ថោកជាង កាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ចនៃវិធីសាស្ត្រកែច្នៃនេះ។

ការពិចារណាលើប្រតិកម្មគីមីមួយចំនួននៅក្នុងប្រព័ន្ធចាប់ផ្តើមដោយការវិភាគទែរម៉ូឌីណាមិក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងវាយតម្លៃការប្រែប្រួលនៃការផ្លាស់ប្តូរគីមីដែលទំនងបំផុត លំដាប់ និងជម្រៅរបស់វា ឥទ្ធិពលនៃកត្តាខាងក្រៅសំខាន់ៗ (សីតុណ្ហភាព សម្ពាធ) លើដំណើរការដំណើរការ។

នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តឧស្ម័ន, អ៊ីដ្រូលីស៊ីនៃ UF 6 ត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពកើនឡើង (ជាធម្មតានៅ 473-973 K) ។ ដូច្នេះ វាជាការត្រឹមត្រូវជាងក្នុងការហៅដំណើរការនេះថា pyrohydrolysis ។ នៅក្នុងដំណើរការពិតប្រាកដនៅក្នុងវត្តមាននៃអ៊ីដ្រូសែន មនុស្សម្នាក់ត្រូវតែគិតគូរអំពីអត្ថិភាពនៃសង្វាក់ពហុដំណាក់កាលពីរនៃការបំប្លែង UF6 ដែលនាំទៅដល់ការបង្កើតសមាសធាតុកម្រិតមធ្យមរឹង។

ខ្សែសង្វាក់នៃការផ្លាស់ប្តូរ UF 6 → UO 2 F 2 → UO 2:

6 + 2H 2 O \u003d UO 2 F 2 + 4HF 2 F 2 + H 2 \u003d UO 2 + 2HF 2 F 2 + H 2 O \u003d UO 3 + 2HF 3 + H 2 \u003d UO 2 + H 2 O 2 F 2 + 2/3H 2 O +1/3H 2 = UO 2.67 + 2HF 2.67 + 2/3H 2 = UO 2 + 2/3H 2 O 2 F 2 + H 2 = 1/2UO 2 + 1/2UF 4 + H2O

/ 2UF 4 + H 2 O \u003d 1 / 2UO 2 + 2HF

ខ្សែសង្វាក់នៃការផ្លាស់ប្តូរ UF 6 → UF 4 → UO 2:

6 + H 2 \u003d UF 4 + 2HF, 4 + 2H 2 O \u003d UO 2 + 4HF ។

ប្រតិកម្មសរុបនៃអន្តរកម្មនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ជាមួយនឹងល្បាយនៃអ៊ីដ្រូសែន និងចំហាយទឹក គឺជាប្រតិកម្ម៖

UF 6 + 2H 2 O + H 2 \u003d UO 2 + 6HF ។

ការវិភាគទែម៉ូឌីណាមិកនៃអន្តរកម្មនៅក្នុងប្រព័ន្ធ UF 6 - H 2 O - H 2 មាននៅក្នុងការកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រសំខាន់នៃទែរម៉ូឌីណាមិកនិងកំណត់លក្ខខណ្ឌសម្រាប់ដំណើរការ។ ការវាយតម្លៃឥទ្ធិពលនៃសីតុណ្ហភាពលើលក្ខណៈទូទៅនៃដំណើរការនៃប្រតិកម្មគីមីនៅក្នុងដំណើរការនៃការបំប្លែងឧស្ម័ន UF 6 វាអាចត្រូវបានគេកត់សំគាល់ថាការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាពគួរតែលើកកម្ពស់ defluorination និងការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តង ៗ ពីផលិតផល uranyl fluoride នៃប្រតិកម្មបំប្លែង។ ទៅប្រព័ន្ធអុកស៊ីតកម្ម។ ដោយសារតែការពិតដែលថាប្រតិកម្ម defluorination ដំណើរការជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបរិមាណនៃប្រព័ន្ធ, ការថយចុះនៃសម្ពាធសរុបនៅក្នុងប្រព័ន្ធគួរតែរួមចំណែកដល់ការផលិតអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមជាមួយនឹងមាតិកាទាបនៃ fluorine សំណល់។

ខ្សែសង្វាក់នៃការផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលបំប្លែងអុកស៊ីសែន-អ៊ីដ្រូសែននៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ។

ខ្សែសង្វាក់បំប្លែង៖

UF 6 + H 2 \u003d UF 4 + 2HF,

UF 4 + 2H 2 O \u003d UO 2 + 4HF,

H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O,

ឬ 6 + 2H 2 O \u003d UO 2 F 2 + 4HF, 2 F 2 + H 2 \u003d UO 2 + 2HF,

ឬ 2 F 2 + H 2 O \u003d UO 3 + 2HF

UO 3 + H 2 \u003d UO 2 + H 2 O

ប្រតិកម្មរួមនៃអ៊ីដ្រូលីស្យូសកាត់បន្ថយនៅក្នុងអណ្តាតភ្លើងអុកស៊ីដអ៊ីដ្រូសែនអាចត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ

UF 6 (g) + H 2 g + O 2 g → UO 2 tv + 6HF + H 2 O សំណល់

វគ្គនៃការផ្លាស់ប្តូរថាមពល Gibbs ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសីតុណ្ហភាព ដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេល hydrolysis នៃ uranium hexafluoride ជាមួយនឹងចំហាយទឹក ជះឥទ្ធិពលល្អដល់ជម្រៅនៃ hydrolysis និងប្រតិកម្មកាត់បន្ថយជាបន្តបន្ទាប់នៃ uranyl fluoride ជាមួយអ៊ីដ្រូសែន។ វាគួរតែត្រូវបានគេកត់សម្គាល់ថា hydrolysis នៃ uranyl fluoride ទៅ trioxide គឺអាចត្រឡប់វិញបានហើយដំណើរការក្នុងទិសដៅទៅមុខនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទាក់ទង។

UO 2 , UO 3 , UF 4 , U(OH) 4 , Н 2 О, UО 2 F 2 ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងផលិតផលប្រតិកម្មរបស់រ៉េអាក់ទ័រអណ្តាតភ្លើង (សីតុណ្ហភាពប្រហែល 1300 អង្សាសេ) ។ ធាតុសំខាន់ដែលបំពុលផលិតផលចុងក្រោយគឺហ្វ្លុយអូរីនដែលមាតិកាគឺ 4-8% ។

មាតិកាហ្វ្លុយអូរីននៅក្នុងផលិតផលដែលទទួលបានដោយអណ្តាតភ្លើង pyrohydrolysis បានថយចុះយ៉ាងខ្លាំងក្នុងអំឡុងពេលការព្យាបាលកំដៅរបស់វានៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែននៅ 1000 ° C និងឈានដល់តម្លៃតិចជាង 3 · 10-3 ដែលជាការពេញចិត្តណាស់។ ការផ្គត់ផ្គង់ផលិតផលដំបូងត្រូវបានរៀបចំដូចខាងក្រោម។ ឧស្ម័នបី (UF 6, O 2 និង F 2) ចូលតាមបំពង់កណ្តាលហើយ H 2 - តាមរយៈគម្លាត annular; F 2 ត្រូវបានបម្រើតែនៅដើមដំបូងដើម្បីចាប់ផ្តើមដំណើរការអន្តរកម្មនៃ UF 6 ជាមួយអ៊ីដ្រូសែន។

5 ដំណើរការ HEU-LEU

បច្ចេកវិទ្យា HEU-LEU រួមបញ្ចូលប្រតិបត្តិការសម្រាប់ការបំប្លែងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់ខ្ពស់ (HEU) ទៅជាសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់ទាប (LEU)។ តម្រូវការសម្រាប់ការបំប្លែងបែបនេះបានកើតឡើងនៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1990 ដែលជាលទ្ធផលនៃការរំសាយអាវុធទ្វេភាគីរបស់សហរដ្ឋអាមេរិក និងរុស្ស៊ី។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បានខ្ពស់ (90%) ដែលផលិតពីមុនត្រូវតែត្រូវបានបំប្លែងទៅជាសារធាតុចម្រាញ់ទាប (1.6 - 4.4%) អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ដោយសន្តិវិធីសម្រាប់ការផលិតធាតុឥន្ធនៈសម្រាប់ VVER ។ បញ្ហាត្រូវបានដោះស្រាយដោយការរំលាយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសម្បូរសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតទាបតាមរយៈដំណាក់កាលហ្វ្លុយអូរីន។ ដោយសារអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride គឺជាសមាសធាតុឧស្ម័ន ដូច្នេះការធ្វើឱ្យដូចគ្នានៃល្បាយត្រូវបានសម្រេច។ គុណសម្បត្តិនៃការលាយបែបនេះគឺ អង្គការចំណាយតិចក្នុងការធានាសុវត្ថិភាពនុយក្លេអ៊ែរ និងភាពត្រឹមត្រូវដែលត្រូវការនៃការដាក់ផលិតផលចម្រុះ ប្រសិទ្ធភាពនៃការគ្រប់គ្រងដំណើរការលាយ។ គ្រោងការណ៍បច្ចេកវិជ្ជាឧស្សាហកម្មនៃការផលិតបែបនេះត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពទី 14 ។

Fig.14 គ្រោងការណ៍បច្ចេកវិទ្យានៃដំណើរការ HEU-LEU ។

LEU ជាកម្មវត្ថុនៃតម្រូវការភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់។ ជាពិសេសវាត្រូវតែធានាមាតិកា

ប្លាតូនីញ៉ូម< 0,05 Бк/г U

ណេបទូនី< 0,01 Бк/г U

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -២៣៤< 10 000 мкг/г U - 235

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម -២៣៦< 5 000 мкг/г U - 235

ដោយផ្អែកលើតម្រូវការទាំងនេះ ប្រតិបត្តិការបន្ថែមចំនួនពីរត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងគ្រោងការណ៍បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ការផ្ទេរសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធពីស្ថានភាពធាតុទៅ hexafluoride និងការពនលាយជាមួយនឹងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាប៖

ជាដំបូង ដំណាក់កាលមួយត្រូវបានណែនាំសម្រាប់ការចម្រាញ់យកអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុផ្លាតូនីញ៉ូម ផលិតផលប្រេះស្រាំ និងសារធាតុ dopants ។

ទីពីរ ការផលិត hexafluoride ពនឺអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពីទឹកនោមធម្មជាតិជាមួយនឹងមាតិកា 1.5% នៃសារធាតុ uranium-235 ជាមួយនឹងមាតិកាកាត់បន្ថយនៃ uranium-234 និង uranium-236 isotopes ត្រូវបានរៀបចំឡើង។ តារាងទី 1 បង្ហាញថាធាតុសំខាន់បំផុតនៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជាកែច្នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធទៅជាឥន្ធនៈថាមពលនុយក្លេអ៊ែរគឺជាដំណើរការនៃ fluorination នៃអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែ។ អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមម្សៅ (triuranium octoxide) និងហ្វ្លុយអូរីន ដែលពីមុនត្រូវបានបន្សុតចេញពីហ្វ្លុយអូរីអ៊ីដ្រូសែនដោយវិធីសាស្រ្តនៃការជ្រើសរើស sorption ចុងក្រោយនៅលើគ្រាប់សូដ្យូមហ្វ្លុយអូរីត ត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់សម្រាប់ការ fluorination ។ ប្រតិកម្ម fluorination ដំណើរការនៅសីតុណ្ហភាព 350-400 ° C ។ ដំណើរការ fluorination ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងរបៀបបន្តមួយកំឡុងពេលដំណើរការនៃមួយបាច់ជាមួយនឹងការប្រឆាំងនៃដំណាក់កាលរឹង និងឧស្ម័ននៃ reagents ។ សំណល់ម្សៅរឹងពី fluorination ដែលក្នុងនោះហ្វ្លុយអូរីមិនងាយនឹងបង្កជាហេតុនៃផលិតផលពុកផុយ radionuclide ផលិតផល corrosion (Fe, Ni, Cu fluorides) ក៏ដូចជាហ្វ្លុយអូរីមិនងាយនឹងបង្កជាហេតុដែលមាននៅក្នុងបរិមាណមីក្រូទស្សន៍នៅក្នុងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ បន្ទាប់ពីដំណើរការមួយ ឬបណ្តុំនៃអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ានីញ៉ូមច្រើនត្រូវបានដកចេញពីរ៉េអាក់ទ័រ ហើយត្រូវបានបញ្ជូនទៅទាញយកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ដំណាក់កាលឧស្ម័នដោយបន្សល់ទុកនូវរ៉េអាក់ទ័រ ឆ្លងកាត់ការចម្រោះពីរដំណាក់កាលពីដំណាក់កាលរឹងដែលបានបញ្ចូល ហើយចូលទៅក្នុងការបំប្លែងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដែលទទួលបានពីស្ទ្រីមឧស្ម័ន។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់បច្ចេកវិជ្ជាទី 1 មុនពេល desublimation លំហូរឧស្ម័នឆ្លងកាត់ជួរឈរ sorption ដែលក្នុងនោះ plutonium ដែលបានឆ្លងកាត់ sublimation រួមជាមួយនឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ត្រូវបានជ្រើសរើសដោយអន្ទាក់។

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ប្រមូលបាននៅក្នុង desublimator នៅពេលដែល desublimator ត្រូវបាន defrosted ត្រូវបានទទួលរងនូវការបណ្តុះបណ្តាខ្វះចន្លោះដើម្បីយកឧស្ម័ន noncondensable និង impurities អ៊ីដ្រូសែន fluoride ពីវា បន្ទាប់ពីនោះ uranium hexafluoride ត្រូវបាន condensed ឡើងវិញពី desublimator ចូលទៅក្នុងធុងដឹកជញ្ជូន ហើយបញ្ជូនទៅអ្នកប្រើប្រាស់។ (រោងចក្របំបែកអ៊ីសូតូប) ។

ឧស្ម័នដំណើរការបន្ទាប់ពី desublimator ដែលមានភាគច្រើនជាឧស្ម័នមិន condensing F2, 02 និងផ្សេងទៀតត្រូវបានបន្សុតពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ដោយជាប់នៅលើគ្រាប់ fluoride សូដ្យូមយោងទៅតាមប្រតិកម្ម:

F 6 + 2 Na F \u003d U F 6 2 Na F,

ហើយបន្ទាប់មកពួកវាត្រូវបានបញ្ជូនសម្រាប់អព្យាក្រឹត fluorine និងការសម្អាតអនាម័យនៅក្នុងប្រព័ន្ធសម្អាតឧស្ម័ន។ ការរចនាផ្នែករឹងនៃដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជានៅរោងចក្រត្រូវបានកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុដើមដែលបានដំណើរការ និងសារធាតុ reagents ដែលជាចម្បង។

ការពុលគីមីខ្ពស់នៃហ្វ្លុយអូរីន អ៊ីដ្រូសែនហ្វ្លុយអូរី អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride និងហ្វ្លុយអូរីដែលមិនងាយនឹងបង្កជាហេតុផ្សេងទៀតដែលពាក់ព័ន្ធនឹងដំណើរការនេះ។ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃគ្រោះថ្នាក់គីមី, ភាគច្រើននៃពួកគេជាកម្មសិទ្ធិរបស់សារធាតុថ្នាក់ទី 1;

ជាតិពុលវិទ្យុសកម្មខ្ពស់នៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែ និងនុយក្លីដផ្សេងទៀតដែលមាននៅក្នុងវា៖ បរិមាណដាននៃសារធាតុភ្លុយតូនីញ៉ូម អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣២ និងផលិតផលពុកផុយរបស់ពួកគេ; នេះចាត់ថ្នាក់សម្ភារៈដែលបានដំណើរការនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃគ្រោះថ្នាក់វិទ្យុសកម្មទៅនឹងសារធាតុនៃថ្នាក់ A;

អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែគឺមានគ្រោះថ្នាក់នុយក្លេអ៊ែរ ពោលគឺនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដោយឯកឯងនៃការពុកផុយ (SCR) អាចកើតឡើង។

បញ្ហាសុវត្ថិភាពនុយក្លេអ៊ែរនៅរោងចក្រត្រូវបានដោះស្រាយដោយការពិតដែលថាដំណើរការ និងឧបករណ៍ជំនួយទាំងអស់ រួមមានៈ រ៉េអាក់ទ័រ fluorinator លេនដ្ឋាន desublimator ជួរឈរ sorption តម្រងអនាម័យ មានធរណីមាត្រសុវត្ថិភាពនុយក្លេអ៊ែរ ឬការរឹតបន្តឹងលើបរិមាណ និងការផ្ទុក។ នៃឧបករណ៍ និងទំហំនៃបណ្តុំដែលដំណើរការក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុរ៉ែខ្ពស់

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ខណៈពេលដែលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមចម្រាញ់ទាបគឺជាវត្ថុធាតុដើមដ៏មានតម្លៃសម្រាប់ផលិតអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសម្បូរសារធាតុចម្រាញ់ខ្ពស់នោះ រុក្ខជាតិដែលបញ្ចេញឧស្ម័នដែលមានជាតិចម្រាញ់ទាបមិនអាចបំប្លែងទៅជាសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសម្បូរជាតិរ៉ែបានយ៉ាងងាយស្រួលនោះទេ។ ការចម្រាញ់ខ្ពស់ទាមទារដំណាក់កាលតូចៗជាច្រើន ដោយសារការធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកត្តាចម្រាញ់ និងបញ្ហារិះគន់ (ការប្រមូលផ្តុំនៃម៉ាស់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម) ក្នុងប្លុកធំជាង។

ទំហំដ៏ធំនៃប្រព័ន្ធចម្រោះទឹកនាំអោយមានរយៈពេលយូរនៃការបំពេញវាជាមួយនឹងសម្ភារៈ (សារធាតុចម្រាញ់) មុនពេលផលិតផលចេញ។ ជាធម្មតារយៈពេលសមតុល្យនេះគឺ 1-3 ខែ។ បច្ចេកវិទ្យានៃការសាយភាយឧស្ម័នត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រទេសជាច្រើន សូម្បីតែប្រទេសអាហ្សង់ទីនក៏បានបង្កើតរោងចក្របង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់កម្មវិធីអាវុធសម្ងាត់របស់ខ្លួន (ឥឡូវនេះត្រូវបានបញ្ឈប់)។ នៅឆ្នាំ 1979 ជាង 98% នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាំងអស់ត្រូវបានផលិតដោយប្រើដំណើរការនេះ។ នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 ភាគហ៊ុននេះបានធ្លាក់ចុះដល់ទៅ 95% ជាមួយនឹងការណែនាំនៃវិធីសាស្រ្ត centrifugation ។

វិធីសាស្រ្តលេចធ្លោនៃការបំបែកអ៊ីសូតូបសម្រាប់ឧស្សាហកម្មថ្មី ទោះបីជាគ្រឿងបរិក្ខារដែលមានស្រាប់ ភាគច្រើនជាការសាយភាយឧស្ម័នក៏ដោយ។ ឧបករណ៍ centrifuge នីមួយៗផ្តល់នូវកត្តាបំបែកខ្ពស់ជាងដំណាក់កាលឧស្ម័នតែមួយ។ ដំណាក់កាលជាច្រើនត្រូវបានទាមទារ ត្រឹមតែប្រហែលមួយពាន់ប៉ុណ្ណោះ បើទោះបីជាតម្លៃនៃ centrifuge នីមួយៗគឺខ្ពស់ជាងច្រើនក៏ដោយ។

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័នត្រូវការថាមពល ~ 1/10 នៃថាមពលដែលត្រូវការសម្រាប់ការសាយភាយឧស្ម័ន (ការប្រើប្រាស់ថាមពលរបស់វាគឺ 100-250 kWh/MPH-kg) និងអនុញ្ញាតឱ្យពង្រីកទំហំកាន់តែងាយស្រួល។

ក្នុងចំណោមប្រទេសកំពុងអភិវឌ្ឍ បច្ចេកវិទ្យាទំនើបជាងនេះជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប៉ាគីស្ថាន និងឥណ្ឌា។

ប្រទេសជាច្រើនបានប្រកាសកម្មវិធីដើម្បីបង្កើត ឬអភិវឌ្ឍកងនាវានៃរ៉េអាក់ទ័រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។ យោងតាមការព្យាករណ៍របស់សមាគមនុយក្លេអ៊ែរពិភពលោកនៅឆ្នាំ ២០២០ សមត្ថភាពដំឡើងរបស់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរនៅលើពិភពលោកនឹងកើនឡើងពី 360 GW (2007) បច្ចុប្បន្នដល់ 446 GW ។ ដូច្នេះហើយ តម្រូវការសម្រាប់ការចម្រាញ់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមនឹងកើនឡើង ដោយសារភាគច្រើននៃរ៉េអាក់ទ័រដែលមានស្រាប់ និងដែលបានគ្រោងទុកប្រើប្រាស់សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសម្បូរទៅដោយសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមរហូតដល់ 3.5-4% នៅក្នុងអ៊ីសូតូប 235U ជាឥន្ធនៈ។

ជាទូទៅ ការអភិវឌ្ឍន៍នៃក្រុមហ៊ុនចម្រាញ់របស់អ៊ឺរ៉ុបមានមូលដ្ឋានគ្រឹះដ៏រឹងមាំមួយក្នុងទម្រង់នៃបច្ចេកវិទ្យាដែលអាចទុកចិត្តបាន សមត្ថភាពសំខាន់ៗដែលមានស្រាប់ និងមូលដ្ឋានផលិត centrifuge ដែលអាចទុកចិត្តបាន។

អក្សរសិល្ប៍

1. Gromov B.V. ការណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យាគីមីនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម, M. Gosatomizdat, 1978 ។

សៀវភៅណែនាំអំពីបច្ចេកវិទ្យាថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ៖ per. ពីភាសាអង់គ្លេស / F. Rahn, A. Adamantiades, J. Kenton, C. Brown; ed ។ V.A. Legasova ។ -M.: Energoatomizdat, 1989.-752p ។

Galkin N.P., Mayorov A.A., Veryatin I.D. គីមីវិទ្យា និងបច្ចេកវិទ្យានៃសមាសធាតុហ្វ្លុយអូរីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម, M.: Gosatomizdat, 1961 ។

Ch. Harrington, A. Ruele បច្ចេកវិទ្យាផលិតកម្ម Uranium, M.: Goshimizdat, 1961 ។

V.S.Emelyanov, A.I.Evstyukhin លោហធាតុនៃឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ, M.: Atomizdat, ឆ្នាំ 1968 ។

Zhiganov A.N., Guzeev V.V., Andreev G.G. បច្ចេកវិទ្យាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីតជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរសេរ៉ាមិច, Tomsk, 2003 ។

Shevchenko V.B., Sudarikov B.N. បច្ចេកវិទ្យាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ - M. : Gosatomizdat ឆ្នាំ 1961 ។

Mayorov A.A., Bravermann I.B. បច្ចេកវិទ្យាសម្រាប់ផលិតម្សៅនៃសេរ៉ាមិចអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមឌីអុកស៊ីត។ M.: Energoatomizdat, ឆ្នាំ 1985 ។

Smiley S. ឧបករណ៍នៃដំណើរការខុសប្រក្រតីនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។-M.: Gosatomizdat, 1963 ។

គីមីវិទ្យា Actinide កែសម្រួលដោយ J. Katz, G. Seaborg, L. Morss ។ បរិមាណ 1. M. "Mir", ឆ្នាំ 1991 ។

Peterson Z, Wymer R. គីមីវិទ្យាក្នុងឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរ។-M.: Atomizdat, 1967 ។

ការបំបែកឧស្សាហកម្មនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិកដែលជាផ្នែកមួយនៃគម្រោង Manhattan សម្រាប់ការផលិតអាវុធបរមាណូ។ នៅខែវិច្ឆិកាឆ្នាំ 1943 ការសាងសង់រោងចក្រអគ្គិសនី U-12 នៅជិត Oak Ridge ត្រូវបានបញ្ចប់។ គំនិតនៃវិធីសាស្រ្តគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាអ៊ីយ៉ុងធ្ងន់ជាងពិពណ៌នាអំពីធ្នូនៃកាំធំជាងនៅក្នុងវាលម៉ាញេទិកជាងវត្ថុធ្ងន់តិចជាងមួយ។ នៅក្នុងវិធីនេះ អ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នានៃធាតុដូចគ្នាអាចត្រូវបានបំបែក។ ការងារនេះត្រូវបានអនុវត្តក្រោមការណែនាំរបស់អ្នកបង្កើតស៊ីក្លូរ៉ុន E. Lawrence ។ ដំណើរការបច្ចេកវិជ្ជានៃការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមមានពីរដំណាក់កាល ( ក- និង p-ដំណាក់កាល) ។ ការរចនានៃអង្គភាពបំបែក (calutron) មើលទៅដូចជារាងពងក្រពើធំដែលមានមេដែក 96 និង 96 បន្ទប់ទទួល ("ផ្លូវប្រណាំង" ពោលគឺផ្លូវប្រណាំង)។ រោងចក្រ U-12 មានការដំឡើងចំនួនប្រាំ (ទីលានប្រណាំងចំនួន 9) ការដំឡើងចំនួន 3 p ជាមួយនឹងទីលានប្រណាំងចំនួន 8 នៃមេដែកចំនួន 36 អគារគីមី និងអគារជំនួយផ្សេងទៀត។ calutron មានអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកដ៏ធំសម្បើមដែលប្រវែងឈានដល់ 75 ម៉ែត្រនិងមានទម្ងន់ប្រហែល 4000 តោន។ ខ្សែប្រាក់រាប់ពាន់តោនបានចូលទៅក្នុងខ្យល់សម្រាប់មេដែកអគ្គិសនីនេះ។

មហិមាមួយទៀត (4,000 ហិចតានៅក្រោមអគារនៅពេលនោះជាអគារធំជាងគេបំផុតនៅលើពិភពលោកក្រោមដំបូលតែមួយ) រោងចក្រដែលសាងសង់នៅ Oak Ridge គឺជារោងចក្រ K-25 ។ ដំណើរការនៃការសាយភាយឧស្ម័នគឺផ្អែកលើបាតុភូតនៃការសាយភាយម៉ូលេគុល។ ប្រសិនបើសមាសធាតុឧស្ម័ននៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (UFb) ត្រូវបានបូមតាមរយៈភាគថាសដែលមានរន្ធ នោះម៉ូលេគុលស្រាលដែលមាន 235U នឹងជ្រាបចូលទៅក្នុងភាគថាសលឿនជាងម៉ូលេគុលធ្ងន់ដែលមាន 235U ។ ការសាយភាយត្រូវបានអនុវត្តតាមរយៈភាគថាសដែលជាភ្នាសលោហៈស្តើងដែលមានរន្ធរាប់លាន (អង្កត់ផ្ចិត ~ 0-3 មម) ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រការ៉េ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតច្រើនដង ហើយវាទាមទារ 3024 ដំណាក់កាលនៃការពង្រឹង។ ដំបូងភ្នាសត្រូវបានធ្វើពីទង់ដែងបន្ទាប់មកពួកគេបានប្តូរទៅជានីកែល។ នៅនិទាឃរដូវឆ្នាំ 1944 ការផលិតតម្រងឧស្សាហកម្មបានចាប់ផ្តើម។ ភ្នាសទាំងនេះត្រូវបានបត់ចូលទៅក្នុងបំពង់ហើយដាក់ក្នុងបែហោងធ្មែញ hermetic - អង្គជំនុំជម្រះសាយភាយ។

៣៦.០៦. រោងចក្រសាយភាយកំដៅឆ្នាំ 1944 550 ត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅ Oak Ridge ។ ដំណើរការនៃការសាយភាយកំដៅរាវកើតឡើងនៅក្នុងជួរឈរដែលជាបំពង់បញ្ឈរវែង (កម្ពស់ 15 ម៉ែត្រ) ត្រជាក់ពីខាងក្រៅ និងមានស៊ីឡាំងកំដៅនៅខាងក្នុង។ ឥទ្ធិពលនៃការបំបែកអ៊ីសូតូបនៅក្នុងជួរឈរបែបនេះគឺដោយសារតែប្រភាគស្រាលជាងកកកុញនៅផ្ទៃក្តៅនៃស៊ីឡាំងខាងក្នុងហើយផ្លាស់ទីឡើងលើដោយសារតែច្បាប់នៃ convection ។ ជួរឈរត្រូវបានរៀបចំជាបីក្រុម។ របារនីមួយៗមាន 7 របារសម្រាប់សរុបចំនួន 2142 ជួរឈរ។

ដើម្បីបង្កើតសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយគ្រាប់បែកបរមាណូដំបូង "Kid" វត្ថុធាតុដើមធម្មជាតិ (0.7%) ត្រូវបានផ្ទេរដំបូងទៅដំណាក់កាលឧស្ម័ន (UFe) ។ រុក្ខជាតិ 55o បានអនុវត្តការបង្កើនកម្រិតដំបូងដល់ 0.86% ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រសាយភាយកម្ដៅ។ រុក្ខជាតិ K25វិធីសាស្រ្តនៃការសាយភាយកំដៅបានបង្កើនការពង្រឹងដល់ 7% ។ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមប្រែទៅជារឹង កាំរស្មីយូវី 4 បន្ទាប់មកការពង្រឹងត្រូវបាននាំយកទៅ 15% ដោយប្រើ α-calutron ហើយទីបំផុត UF 4 ត្រូវបានទទួលជាមួយនឹងការបង្កើន 90% នៅ 2 9 U ដោយប្រើ p-calutron ។ ការចោទប្រកាន់នៃគ្រាប់បែកបរមាណូត្រូវបានធ្វើឡើងពីផលិតផលនេះ (គ្រោងការណ៍កាណុង) ។

នៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ី រុក្ខជាតិដំបូងគេសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺផ្អែកលើគោលការណ៍នៃការសាយភាយឧស្ម័ន បន្ទាប់មកប្តូរទៅវិធីសាស្ត្រអ៊ុលត្រាហ្សេហ្វហ្គាសិន។

នៅឆ្នាំ 1945 ការសាងសង់បានចាប់ផ្តើមនៅ Verkh-Neyvinsk (Middle Urals តំបន់ Sverdlovsk ឥឡូវនេះ Novouralsk) នៃរោងចក្រលេខ 813 (ឥឡូវនេះ Ural Electrochemical Combine, UEIP) សម្រាប់ការចម្រាញ់សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ រោងចក្របំភាយឧស្ម័ន D-1 ដែលបំពាក់ដោយម៉ាស៊ីនស៊េរី OK ត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅឆ្នាំ 1949 រោងចក្រ D-3 ដែលបំពាក់ដោយម៉ាស៊ីនស៊េរី T នៅឆ្នាំ 1951 និងរោងចក្រ D-4 (ល្បាក់បែកចែកដាច់ដោយឡែកដែលមានសមត្ថភាពដោយឯករាជ្យ។ ផលិត 90% ) - នៅឆ្នាំ 1953 ។ នៅឆ្នាំ 1949 សម្បូរទៅដោយសារធាតុចម្រាញ់ (75% 2c$c)អ៊ុយរ៉ានីញ៉ូមបានប្រើជាផ្នែកមួយនៃការចោទប្រកាន់នៅក្នុងគ្រាប់បែកបរមាណូ plutonium ដំបូងរបស់សូវៀត។ នៅឆ្នាំ 1957 រោងចក្រ centrifuge មួយត្រូវបានបើកដំណើរការនៅ UEIP នៅឆ្នាំ 1960 ការបង្កើតរោងចក្រកែច្នៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដំបូងគេរបស់ពិភពលោកដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យា centrifuge បានចាប់ផ្តើម បន្ទាប់មកនៅឆ្នាំ 1964 រោងចក្រនេះត្រូវបាននាំយកមកពេញសមត្ថភាព ហើយនៅឆ្នាំ 1980 រោងចក្រឧស្សាហកម្មដំបូងគេត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការជាពាណិជ្ជកម្ម។ ប្រតិបត្តិការ បណ្តុំនៃម៉ាស៊ីនបូមឧស្ម័នជំនាន់ទីប្រាំមួយ។ នៅឆ្នាំ 1987 ដំណាក់កាលនៃការសាយភាយឧស្ម័ននៃផលិតកម្មឧស្សាហកម្មនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់ត្រូវបានបញ្ចប់ទាំងស្រុង។ នៅឆ្នាំ 1995 ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា UEIP ដំណើរការឧស្សាហកម្មនៃសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បានខ្ពស់ (HEU) ដែលចម្រាញ់ចេញពីអាវុធនុយក្លេអ៊ែដែលកំពុងត្រូវបានរំលាយទៅជាសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាប (LEU) សម្រាប់រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរបានចាប់ផ្តើម។

សហគ្រាសមួយទៀតសម្រាប់ការពង្រឹងអ៊ីសូតូបនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺ Angarsk Electrochemical Combine, AECC ។ ការសាងសង់របស់វានៅភាគនិរតីនៃទីក្រុង Angarsk បានចាប់ផ្តើមនៅថ្ងៃទី 10 ខែមេសា ឆ្នាំ 1954។ រោងចក្របំបែកដ៏មានឥទ្ធិពលនេះបានបង្កើនការផលិតសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុចម្រាញ់នៅក្នុងប្រទេស។ ម៉ាស៊ីនចែកចាយឧស្ម័នចំនួន 308 ត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការ ហើយអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បានដំបូងគេត្រូវបានទទួល។ នៅថ្ងៃទី 12/14/1990 ការបាញ់បង្ហោះឧស្ម័ន centrifuges សម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមបានកើតឡើង។ នាពេលបច្ចុប្បន្ន សកម្មភាពសំខាន់របស់រោងចក្រគឺសេវាកម្មសម្រាប់បំប្លែងអុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទៅជាអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ។ ដោយការបំប្លែងសារធាតុ uranium tetrafluoride ទៅជា uranium hexafluoride; ការពង្រឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមពីវត្ថុធាតុដើមដែលផ្តល់ដោយអតិថិជន; ការផ្គត់ផ្គង់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយសារធាតុ hexafluoride ។ សម្រាប់ការអនុលោមតាមដែលអាចជឿទុកចិត្តបានជាមួយនឹងតម្រូវការនៃរបបមិនរីកសាយភាយ JSC AECC បានបង្កើតមជ្ឈមណ្ឌលចម្រាញ់សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមអន្តរជាតិដំបូងគេរបស់ពិភពលោក និងធនាគារឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរក្រោមការការពាររបស់ IAEA ។

រោងចក្រកែច្នៃទីបីគឺជាផ្នែកមួយនៃរោងចក្រគីមីស៊ីបេរី (SCC) ដែលសាងសង់នៅតំបន់ Tomsk (Seversk) នៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 ។ SCC - ស្មុគ្រស្មាញតែមួយនៃវដ្តបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ការបង្កើតសមាសធាតុអាវុធនុយក្លេអ៊ែរដោយផ្អែកលើវត្ថុធាតុប្រេះស្រាំ។ រោងចក្របំបែកអ៊ីសូតូបផលិតសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលសំបូរទៅដោយថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។ រហូតដល់ឆ្នាំ 1973 ការបំបែកការសាយភាយឧស្ម័នត្រូវបានអនុវត្ត ក្រោយមកទៀតគឺ centrifuge ។ អ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមួយចំនួននៃ xenon, សំណប៉ាហាំង, សេលេញ៉ូម និងផ្សេងទៀតក៏ត្រូវបានផលិតផងដែរ។ រោងចក្រ sublimation ផលិតផលិតផលដែលមានផ្ទុកសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម រួមទាំងសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់បានខ្ពស់ អុកស៊ីដអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមសម្រាប់កំណាត់ឥន្ធនៈ និង shch> សម្រាប់ការពង្រឹងអ៊ីសូតូប។

រោងចក្រចម្រាញ់ទីបួនគឺ OAO PO Electrochemical Plant (អតីត Krasnoyarsk-45, ឥឡូវ Zelenogorsk, Krasnoyarsk Territory) ។ នៅថ្ងៃទី 30 ខែតុលា ឆ្នាំ 1962 ដំណាក់កាលដំបូងនៃម៉ាស៊ីនបញ្ចេញឧស្ម័នសម្រាប់ការផលិតអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅសហគ្រាសនេះ។ នៅឆ្នាំ 1964 បច្ចេកវិទ្យានៃការពង្រឹងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដោយប្រើ centrifuges ឧស្ម័នត្រូវបានណែនាំ។ ចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1988 ផលិតផលចម្បងរបស់រោងចក្រនេះគឺសម្បូរទៅដោយសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមទាប ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាឥន្ធនៈនៅរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ។ លើសពីនេះទៀតចាប់តាំងពីឆ្នាំ 1972 ECP ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យា centrifuge ឧស្ម័នបាននិងកំពុងផលិតផលិតផលអ៊ីសូតូបនិងសារធាតុសុទ្ធខ្ពស់។

ការបាញ់បង្ហោះផ្កាយរណបដំបូងរបស់សូវៀតនៅថ្ងៃទី 4 ខែតុលាឆ្នាំ 1957 ត្រូវបានពិភពលោកទាំងមូលស្គាល់យ៉ាងរីករាយ។ ហើយព្រឹត្តិការណ៍ដែលបានកើតឡើងនៅថ្ងៃទី 4 ខែវិច្ឆិកានៃឆ្នាំដដែលនៅ Verkh-Neyvinsk នៅតែជាអាថ៌កំបាំងសម្រាប់ភាពវៃឆ្លាតដ៏ល្អបំផុតនៅក្នុងពិភពលោកអស់រយៈពេលជាយូរមកហើយ។ រោងចក្រសាកល្បងមួយត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅទីនោះ ដែលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានពង្រឹងដោយការបំបែកអ៊ីសូតូប centrifuge ។

Alexander Emelyanenkov

នៅព្រឹកព្រលឹមនៃការបង្កើតអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ បញ្ហាសំខាន់មួយគឺការបំបែកអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ លោហៈធាតុវិទ្យុសកម្មធ្ងន់នេះកើតឡើងដោយធម្មជាតិជាល្បាយនៃអ៊ីសូតូបសំខាន់ពីរ។ ចំណែកចម្បង (តិចជាង 99.3%) គឺអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238។ ខ្លឹមសារនៃអ៊ីសូតូបស្រាលជាងមុន - អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៥ - មានត្រឹមតែ ០,៧% ប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែវាចាំបាច់សម្រាប់ការបង្កើតអាវុធនុយក្លេអ៊ែរ និងប្រតិបត្តិការរបស់រ៉េអាក់ទ័រ។

ការបំបែកអ៊ីសូតូបមិនងាយស្រួលទេ។ លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់ពួកគេគឺដូចគ្នាបេះបិទ (ពួកវាជាធាតុគីមីដូចគ្នា) ហើយភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់អាតូមគឺលើសពី 1% ដូច្នេះវិធីសាស្ត្ររូបវន្តសម្រាប់ការបំបែកត្រូវតែមានជម្រើសខ្ពស់ណាស់។ បញ្ហានេះនៅក្នុងទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1950 បានក្លាយជាពេលវេលាដ៏សំខាន់មួយដែលកំណត់ភាពជោគជ័យនៃឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរសូវៀត និងបានចាក់គ្រឹះសម្រាប់ការប្រកួតប្រជែងទំនើបនៃឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែររុស្ស៊ីនៅក្នុងទីផ្សារពិភពលោក។

តាមរយៈ Sieve បានមួយ។

វិធីសាស្រ្តសាមញ្ញបំផុតនៃការបំបែកគឺការសាយភាយឧស្ម័ន - "បង្ខំ" វត្ថុធាតុដើមដែលមានឧស្ម័ន (អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride) តាមរយៈភ្នាស porous ល្អខណៈពេលដែលអ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នាសាយភាយតាមរន្ធញើសក្នុងល្បឿនខុសៗគ្នា។ វាគឺជាការសាយភាយឧស្ម័នដែលបានក្លាយជាវិធីសាស្រ្តដំបូងដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីទទួលបានបរិមាណពាណិជ្ជកម្មនៃសារធាតុ uranium-235 នៅរោងចក្រចម្រាញ់ដំបូង។ នៅសហរដ្ឋអាមេរិក ការវិវឌ្ឍន៍ក្នុងវិស័យនៃការសាយភាយឧស្ម័នសម្រាប់គម្រោង Manhattan ត្រូវបានដឹកនាំដោយអ្នកឈ្នះរង្វាន់ណូបែល Harold Urey ។ នៅសហភាពសូវៀតរហូតដល់ឆ្នាំ 1954 ទិសដៅនេះត្រូវបានដឹកនាំដោយអ្នកសិក្សា Boris Konstantinov បន្ទាប់មកគាត់ត្រូវបានជំនួសដោយ Isaac Kikoin ។

ដំបូងឡើយ ដូចជាញឹកញាប់ដែរ វិធីសាស្ត្រនៃការសាយភាយឧស្ម័នហាក់ដូចជាអាចចូលដំណើរការបានក្នុងការអនុវត្ត។ ប៉ុន្តែវាទាមទារការចំណាយដ៏ធំនៃអគ្គិសនី - ស្ថានីយ៍វារីអគ្គិសនី Sayano-Shushenskaya និងដំណាក់កាលដំបូងនៃរោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរ Beloyarsk ដូចដែលវាប្រែថាឥឡូវនេះត្រូវបានសាងសង់ជាចម្បងសម្រាប់គោលបំណងទាំងនេះ។ បន្ថែមពីលើការចំណាយខ្ពស់ទូទៅ និងប្រសិទ្ធភាពទាប វិធីសាស្ត្របញ្ចេញឧស្ម័នមិនមានសុវត្ថិភាពសម្រាប់កម្មករទេ ភាគច្រើនដោយសារសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងសំឡេងរំខាននៅក្នុងហាង។ លើសពីនេះ បរិមាណដ៏ធំនៃល្បាយសកម្មគីមីស្ថិតនៅក្រោមសម្ពាធ ហើយទាំងនេះគឺជាការបញ្ចេញសក្តានុពល និងការបំពុលបរិស្ថាន។ ទន្ទឹមនឹងនេះជម្រើសមួយសម្រាប់វិធីសាស្រ្តបំភាយឧស្ម័នត្រូវបានគេស្គាល់ចាប់តាំងពីចុងសតវត្សទី 19 - នេះគឺជាវិធីសាស្ត្រ centrifuge ដែលសន្យាថានឹងសន្សំប្រាក់យ៉ាងសំខាន់: នៅពេលដែលនៅឆ្នាំ 1958 រោងចក្រនៅ Verkh-Neyvinsk បានឈានដល់របៀបរចនាវាប្រែថា ការប្រើប្រាស់ថាមពលក្នុងមួយឯកតាបំបែកគឺ 20 (!) ដងតិចជាងវិធីសាស្រ្តនៃការសាយភាយ ហើយការចំណាយគឺពាក់កណ្តាលច្រើន។ ជាការពិត ការលំបាកផ្នែកបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើនកំពុងរង់ចាំអ្នករចនានៅលើផ្លូវដើម្បីបង្កើត centrifuges ។

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ផ្អែកលើចលនានៃភាគល្អិតដែលមានបន្ទុក (អ៊ីយ៉ុង) នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។ អាស្រ័យលើម៉ាស់នៃភាគល្អិត ភាពកោងនៃគន្លងរបស់ពួកវាគឺខុសគ្នា ហើយសូម្បីតែភាពខុសប្លែកគ្នាបន្តិចបន្តួចនៃម៉ាស់អាតូមនៃស្នូលនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធ្វើឱ្យវាអាចបំបែកពួកវាបាន។ គ្រឿងបរិក្ខារបែបនេះត្រូវបានគេហៅថា calutrons ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងគម្រោង Manhattan របស់អាមេរិក ព្រោះវាធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានកម្រិតខ្ពស់នៃការចម្រាញ់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្នុងរយៈពេលពីរបីថ្ងៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ កាឡូរីមានសំពីងសំពោង មានតម្លៃថ្លៃក្នុងការថែរក្សា ប្រើប្រាស់ថាមពលច្រើន និងមានផលិតភាពទាប ដូច្នេះបច្ចុប្បន្នពួកវាមិនត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការចម្រាញ់អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមក្នុងឧស្សាហកម្មទេ។

ឫសអាឡឺម៉ង់

ដើមកំណើតនៃបច្ចេកវិទ្យា centrifuge របស់សូវៀតអាចតាមដានត្រលប់ទៅ Nazi Germany ដែលគម្រោងអាតូមិកកំពុងពិសោធន៍ជាមួយការបំបែកអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ អ្នកចូលរួមម្នាក់ក្នុងគម្រោងនេះ រូបវិទូ Geront Zippe ស្ថិតក្នុងចំណោមអ្នកទោសសង្រ្គាមអាល្លឺម៉ង់ផ្សេងទៀតដែលត្រូវបានបញ្ជូនទៅសហភាពសូវៀត។ ក្រោមការណែនាំរបស់ Max Steenbeck ដែលជាជនរួមជាតិ និងជាឪពុកក្មេករបស់គាត់ Zippe បានចូលរួមក្នុងការស្រាវជ្រាវពិសោធន៍រហូតដល់ឆ្នាំ 1954 ជាលើកដំបូងនៅ Laboratory A in Sukhumi (អនាគតវិទ្យាស្ថាន Sukhumi Institute of Physics and Technology) ហើយសម្រាប់រយៈពេលពីរឆ្នាំចុងក្រោយនេះ។ ការិយាល័យរចនាពិសេសនៅរោងចក្រ Kirov ក្នុង Leningrad ។

ខណៈដែលអ្នកចូលរួម និងសាក្សីនៃព្រឹត្តិការណ៍ទាំងនោះផ្តល់សក្ខីកម្ម អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាល្លឺម៉ង់មិនបានដឹងពីការបដិសេធនៃសម្ភារៈសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវនោះទេ។ ហើយរបបរបស់ពួកគេគឺស្ទើរតែដូចគ្នាទៅនឹងអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនុយក្លេអ៊ែរសម្ងាត់របស់យើង ដែលត្រូវបានការពារយ៉ាងជិតស្និទ្ធដោយនាយកដ្ឋាន Beria ។ នៅខែកក្កដាឆ្នាំ 1952 ដោយក្រឹត្យរបស់រដ្ឋាភិបាលពិសេស Steenbeck និងជំនួយការរបស់គាត់ត្រូវបានផ្ទេរពីវិទ្យាស្ថាន Sukhum ទៅ Leningrad ទៅការិយាល័យរចនានៃរោងចក្រ Kirov ។ លើសពីនេះទៅទៀត ក្រុមនេះត្រូវបានពង្រឹងដោយនិស្សិតបញ្ចប់ការសិក្សានៅវិទ្យាស្ថានពហុបច្ចេកទេសពីនាយកដ្ឋានឯកទេសនៃការស្រាវជ្រាវនុយក្លេអ៊ែរ។ ភារកិច្ចគឺផលិត និងសាកល្បងពីរគ្រឿងតាមគ្រោងការណ៍ Zippe-Steenbeck ។ ពួកគេបានចុះទៅធ្វើអាជីវកម្មយ៉ាងខ្នះខ្នែង ប៉ុន្តែរួចទៅហើយនៅក្នុងត្រីមាសទី 1 នៃឆ្នាំ 1953 ការងារត្រូវបានបញ្ឈប់ ដោយមិននាំទៅដល់ការសាកល្បងទេ៖ វាច្បាស់ណាស់ថាការរចនាដែលបានស្នើឡើងមិនសមរម្យសម្រាប់ផលិតកម្មទ្រង់ទ្រាយធំនោះទេ។

ការសាយភាយឧស្ម័ន។ ប្រើភាពខុសគ្នានៃល្បឿននៃចលនានៃម៉ូលេគុលឧស្ម័នដែលមានអ៊ីសូតូបផ្សេងៗនៃអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride) ។ ម៉ាស់ផ្សេងគ្នាបណ្តាលឱ្យមានល្បឿនខុសគ្នានៃម៉ូលេគុល ដូច្នេះសួតឆ្លងកាត់ភ្នាសដែលមានរន្ធញើសស្តើង (មានអង្កត់ផ្ចិតធៀបនឹងទំហំនៃម៉ូលេគុល) លឿនជាងដុំធ្ងន់។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺងាយស្រួលក្នុងការអនុវត្ត ហើយត្រូវបានគេប្រើនៅពេលព្រឹកព្រលឹមនៃឧស្សាហកម្មនុយក្លេអ៊ែរនៅសហភាពសូវៀត ហើយនៅសហរដ្ឋអាមេរិកវានៅតែត្រូវបានប្រើប្រាស់។ កម្រិតនៃការពង្រឹងនៃដំណាក់កាលនីមួយៗគឺតូចណាស់ ដូច្នេះរាប់ពាន់ដំណាក់កាលគឺចាំបាច់។ នេះបណ្តាលឱ្យមានការប្រើប្រាស់ថាមពលដ៏ធំនិងតម្លៃបំបែកខ្ពស់។

ម៉ាស៊ីន Zippe centrifuge មិនមែនជាម៉ាស៊ីនសូវៀតដំបូងគេនៃប្រភេទនេះទេ។ សូម្បីតែក្នុងអំឡុងពេលសង្រ្គាមនៅ Ufa ជនជាតិអាឡឺម៉ង់ម្នាក់ទៀត Fritz Lange ដែលបានភៀសខ្លួនចេញពីប្រទេសអាល្លឺម៉ង់ក្នុងឆ្នាំ 1936 បានបង្កើតឧបករណ៍សំពីងសំពោងនៅលើទ្រនាប់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកជំនាញដែលស្គាល់ពីភាពងាយរងគ្រោះនៃគម្រោងបរមាណូនៅសហភាពសូវៀត និងសហរដ្ឋអាមេរិកបានកត់សម្គាល់ពីសមិទ្ធិផលដាច់ខាតមួយរបស់ក្រុម Steenbeck - ការរចនាដើមនៃអង្គភាពជំនួយ៖ រ៉ូទ័របានសម្រាកនៅលើម្ជុលដែក ហើយម្ជុលនេះ - នៅលើទ្រនាប់រុញ។ ធ្វើពីយ៉ាន់ស្ព័ររឹងនៅក្នុងអាងងូតទឹកប្រេង។ ហើយការរចនាដ៏ប៉ិនប្រសប់ទាំងអស់នេះត្រូវបានប្រារព្ធឡើងដោយការព្យួរម៉ាញេទិកពិសេសនៅក្នុងផ្នែកខាងលើនៃ rotor ។ ការលើកកម្ពស់របស់វាចំពោះល្បឿនប្រតិបត្តិការក៏ត្រូវបានអនុវត្តដោយដែនម៉ាញេទិកផងដែរ។

ខណៈពេលដែលគម្រោងនៃក្រុម Steenbeck បានបរាជ័យនៅក្នុងខែកុម្ភៈនៃឆ្នាំ 1953 ដូចគ្នានេះ centrifuge ឧស្ម័នជាមួយ rotor រឹងដែលរចនាដោយវិស្វករសូវៀត Viktor Sergeev ត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការ។ មួយឆ្នាំមុន លោក Sergeev ជាមួយក្រុមអ្នកឯកទេសមកពីការិយាល័យរចនាពិសេសនៃរោងចក្រ Kirov ដែលនៅពេលនោះគាត់ធ្វើការត្រូវបានបញ្ជូនទៅ Sukhumi ដើម្បីស្គាល់ការពិសោធន៍របស់ Steenbeck និងក្រុមរបស់គាត់។ Oleg Chernov ជើងចាស់នៃផលិតកម្ម centrifuge នៃសមាគមផលិតកម្ម Tochmash ដែលស្គាល់ Sergeev ច្បាស់ និងធ្វើការជាមួយគាត់ថា "ពេលនោះហើយដែលគាត់បានសួរ Steenbeck នូវសំណួរបច្ចេកទេសអំពីទីតាំងឧបករណ៍សំណាកឧស្ម័នក្នុងទម្រង់ជាបំពង់ Pitot" ។ បានបង្ហាញព័ត៌មានលម្អិតសំខាន់ៗ។ "សំណួរនេះគឺមានលក្ខណៈបច្ចេកទេសសុទ្ធសាធ ហើយតាមពិតមានគន្លឹះមួយអំពីរបៀបធ្វើឱ្យការរចនានៃ centrifuge អាចដំណើរការបាន។" ប៉ុន្តែលោកបណ្ឌិត Steenbeck មានលក្ខណៈជាក់លាក់៖ "ពួកគេនឹងបន្ថយលំហូរ បង្កឱ្យមានភាពច្របូកច្របល់ ហើយវានឹងមិនមានការបែកគ្នាឡើយ!" ជាច្រើនឆ្នាំក្រោយមក ដោយធ្វើការលើសៀវភៅអនុស្សាវរីយ៍របស់គាត់ គាត់នឹងសោកស្តាយវា៖ “គំនិតដែលសមនឹងទទួលបានពីយើង! ប៉ុន្តែវាមិនដែលឆ្លងកាត់ចិត្តខ្ញុំទេ…»។

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន ដោយប្រើ rotor បង្វិលយ៉ាងលឿន បង្វិលលំហូរឧស្ម័នតាមរបៀបដែលម៉ូលេគុលដែលមានអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមធ្ងន់ជាងត្រូវបានបោះទៅគែមខាងក្រៅដោយកម្លាំង centrifugal និងស្រាលជាងនៅជិតអ័ក្សនៃស៊ីឡាំង។ Centrifuges ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាជាល្បាក់ ផ្គត់ផ្គង់សម្ភារៈដែលចម្រាញ់ដោយផ្នែកពីទិន្នផលនៃដំណាក់កាលនីមួយៗ រហូតដល់ការបញ្ចូលនៃដំណាក់កាលបន្ទាប់ - តាមរបៀបនេះ វាអាចទទួលបានសារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម សូម្បីតែកម្រិតខ្ពស់នៃសារធាតុចម្រាញ់។ ឧបករណ៍ centrifuges មានភាពងាយស្រួលក្នុងការថែរក្សា ជឿជាក់ និងមានការប្រើប្រាស់ថាមពលមធ្យម។ វិធីសាស្រ្តនេះត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រទេសរុស្ស៊ីនិងបណ្តាប្រទេសអឺរ៉ុប។

យោងតាមលោក Oleg Chernov លោក Zippe មុនពេលចាកចេញទៅកាន់ប្រទេសអាឡឺម៉ង់ មានឱកាសដើម្បីស្គាល់គំរូដើមនៃម៉ាស៊ីន centrifuge របស់លោក Sergeyev និងគោលការណ៍សាមញ្ញដ៏ប៉ិនប្រសប់នៃប្រតិបត្តិការរបស់វា។ នៅពេលមួយនៅភាគខាងលិច "Cunning Zippe" ដូចដែលគាត់ត្រូវបានគេហៅជាញឹកញាប់បានធ្វើប៉ាតង់ការរចនានៃ centrifuge នៅក្នុង 13 ប្រទេស។ មនុស្សដំបូងគេនៅក្នុងនាយកដ្ឋានបរមាណូសូវៀត ដោយបានដឹងពីការបោកបញ្ឆោតបញ្ញាបែបនេះ មិនបានលើកឡើងពីភាពច្របូកច្របល់នោះទេ ប្រសិនបើអ្នកធ្វើតាមកំណែផ្លូវការ "ដើម្បីកុំឱ្យមានការសង្ស័យ និងបង្កើនចំណាប់អារម្មណ៍លើប្រធានបទនេះពីចារកម្មបច្ចេកទេសយោធាអាមេរិក។ " អនុញ្ញាតឱ្យពួកគេគិតថា សូវៀតពេញចិត្តនឹងភាពមិនអំណោយផល ដូចជាវិធីសាស្រ្តបំភាយឧស្ម័នរបស់ពួកគេ ... នៅឆ្នាំ 1957 ដោយបានផ្លាស់ទៅសហរដ្ឋអាមេរិក Zippe បានសាងសង់ការដំឡើងការងារនៅទីនោះ ដោយផលិតគំរូរបស់ Sergeev ឡើងវិញពីការចងចាំ។ ហើយគាត់បានហៅវា វាគួរតែត្រូវបានផ្តល់ឱ្យវា " centrifuge រុស្ស៊ី" ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ គាត់បានបរាជ័យក្នុងការទាក់ទាញជនជាតិអាមេរិក។ ទាក់ទងនឹងម៉ាស៊ីនថ្មីដូចនៅពេលនោះ និងយោងទៅតាមការរចនារបស់ Steenbeck សាលក្រមមួយត្រូវបានអនុម័ត៖ មិនសមរម្យសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ក្នុងឧស្សាហកម្ម។

កម្រិតនៃការពង្រឹងនៃ centrifuge ឧស្ម័នមួយគឺតូច ដូច្នេះពួកវាត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាទៅជាល្បាក់ជាប់ៗគ្នា ដែលក្នុងនោះ វត្ថុធាតុដើមដែលចម្រាញ់ចេញពីទិន្នផលនៃ centrifuge នីមួយៗត្រូវបានផ្តល់អាហារដល់ការបញ្ចូលនៃ centrifuge បន្ទាប់ ហើយវត្ថុធាតុដើមដែលអស់ត្រូវបានផ្តល់ទៅឱ្យ ការបញ្ចូលមួយនៃធាតុមុន។ ជាមួយនឹងចំនួនគ្រប់គ្រាន់នៃ centrifuges នៅក្នុង cascade កម្រិតខ្ពស់នៃការពង្រឹងអាចទទួលបាន។

ជាការពិតណាស់ មួយភាគបួននៃសតវត្សក្រោយមក សហរដ្ឋអាមេរិកបានសម្រេចចិត្តប្តូរពីការសាយភាយឧស្ម័នទៅជា centrifuges។ ការប៉ុនប៉ងលើកដំបូងបានបរាជ័យ - នៅឆ្នាំ 1985 នៅពេលដែលម៉ាស៊ីន 1300 ដំបូងដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅមន្ទីរពិសោធន៍ជាតិ Oak Ridge ត្រូវបានដំឡើង រដ្ឋាភិបាលសហរដ្ឋអាមេរិកបានបិទកម្មវិធីនេះ។ នៅឆ្នាំ 1999 នៅកន្លែងដែលមានសកម្មភាពឡើងវិញនៅ Piketon រដ្ឋ Ohio ការងារបានចាប់ផ្តើមម្តងទៀតលើការដំឡើង centrifuges អាមេរិកជំនាន់ថ្មី (ធំជាង centrifuges រុស្ស៊ី 10-15 ដងក្នុងកម្ពស់ និងមានអង្កត់ផ្ចិត 2 ទៅ 3 ដង) ជាមួយនឹង rotor carbon fiber ។ យោងតាមផែនការ វាត្រូវបានគ្រោងនឹងដំឡើង 96 cascades នៃ 120 "កំពូល" ត្រឡប់មកវិញក្នុងឆ្នាំ 2005 ប៉ុន្តែនៅចុងឆ្នាំ 2012 គម្រោងនេះមិនទាន់ត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការពាណិជ្ជកម្មនៅឡើយទេ។

ការបំបែកឡាស៊ែរនៃអ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាម៉ូលេគុលដែលមានអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នាមានថាមពលរំភើបខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច។ តាមរយៈការបំភាយអ៊ីសូតូបចម្រុះជាមួយកាំរស្មីឡាស៊ែរនៃប្រវែងរលកដែលបានកំណត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹង វាអាចធ្វើអ៊ីយ៉ូដបានតែម៉ូលេគុលជាមួយនឹងអ៊ីសូតូបដែលចង់បាន ហើយបន្ទាប់មកបំបែកអ៊ីសូតូបដោយប្រើដែនម៉ាញេទិក។ មានប្រភេទជាច្រើននៃវិធីសាស្រ្តនេះ - ប៉ះពាល់ដល់ចំហាយអាតូម AVLIS (ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរអាតូមិច) SILVA (អាណាឡូកបារាំងនៃ AVLIS) និងម៉ូលេគុល - MLIS (ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរម៉ូលេគុល) CRISLA (ការបំបែកអ៊ីសូតូបប្រតិកម្មគីមី) និង SILEX (Separation) អ៊ីសូតូប) ដោយឡាស៊ែរ EXcitation) ។ បច្ចុប្បន្ននេះ សាជីវកម្ម General Electric កំពុងព្យាយាមធ្វើពាណិជ្ជកម្មលើបច្ចេកវិទ្យា SILEX ដែលបង្កើតឡើងដោយអ្នកឯកទេសមកពីអាហ្វ្រិកខាងត្បូង និងអូស្ត្រាលី។ ការបំបែកឡាស៊ែរមានថាមពលទាប ការចំណាយទាប និងសំបូរទៅដោយថាមពលខ្ពស់ (ដែលនេះជាមូលហេតុដែលឥឡូវនេះវាត្រូវបានគេប្រើដើម្បីផលិតអ៊ីសូតូប ultrapure ក្នុងបរិមាណតិចតួច) ប៉ុន្តែនៅតែមានបញ្ហាជាមួយនឹងដំណើរការ អាយុកាលឡាស៊ែរ និងការពង្រឹងដោយមិនបិទដំណើរការ។

ម្ជុលសម្ងាត់

ទន្ទឹមនឹងនេះដែរនៅក្នុងសហភាពសូវៀតនៅកន្លែងដែលមិនច្បាស់នៃ Verkh-Neyvinsk នៅ Middle Urals ខ្សែពិសោធន៍ដំបូងនៃការបំបែក centrifuges ឧស្ម័នត្រូវបានម៉ោននៅក្នុងការសម្ងាត់ដ៏តឹងរឹងបំផុត។ ត្រលប់ទៅឆ្នាំ 1942 លោក Isaac Kikoin បានឆ្លងកាត់ម៉ាស៊ីនបូមឧស្ម័នដែលរចនាដោយ Lange ហើយថែមទាំងបានសាកល្បងវានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍របស់គាត់នៅ Sverdlovsk ។ បន្ទាប់មកការពិសោធន៍មិនបានផ្តល់លទ្ធផលដែលចង់បានទេ ហើយអ្នកសិក្សាមានការសង្ស័យអំពីលទ្ធភាពនៃការបង្កើត centrifuges ឧស្ម័នឧស្សាហកម្ម។ បញ្ហាចម្បងនៃការដំឡើងដំបូងបំផុតគឺភាពផុយស្រួយរបស់ពួកគេ។ ហើយទោះបីជាដំបូងពួកវាបានបង្វិលក្នុងល្បឿន "ត្រឹមតែ" 10,000 បដិវត្តន៍ក្នុងមួយនាទីក៏ដោយ វានៅឆ្ងាយពីការងាយស្រួលក្នុងការទប់ទល់នឹងថាមពល kinetic ដ៏ធំសម្បើមរបស់ rotor ។

រថយន្តរបស់អ្នកត្រូវបានបំផ្លាញ! - ជេរប្រមាថអ្នកអភិវឌ្ឍន៍នៅក្នុងកិច្ចប្រជុំមួយនៅ Minsredmash ដែលជាប្រធានការិយាល័យកណ្តាល Alexander Zverev ដែលមានឋានៈជាឧត្តមសេនីយ៍នៃ NKVD ។

- ហើយតើអ្នកចង់បានអ្វី? ដើម្បីឱ្យពួកគេបន្តគុណ? - Anatoly Safronov ដែលទទួលបន្ទុកគម្រោងនៅពេលនោះបានតបតវិញយ៉ាងចាស់ដៃ។

ជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្ត centrifugal នៃការបំបែក ដោយសារតែល្បឿនបង្វិលខ្ពស់ កម្លាំង centrifugal ត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលលើសពីកម្លាំងទំនាញផែនដីរាប់រយពាន់ដង។ ដោយសារតែនេះ ម៉ូលេគុលដែលធ្ងន់ជាងនៃ uranium-238 hexafluoride "គោះ" នៅលើបរិមាត្រនៃស៊ីឡាំងបង្វិល ហើយម៉ូលេគុលស្រាលជាងនៃ uranium-235 hexafluoride ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅជិតអ័ក្ស rotor ។ តាមរយៈបំពង់បង្ហូរចេញដាច់ដោយឡែក (ដូចជាបំពង់ Pitot ដែលវិស្វករសូវៀត Sergeev បាននិយាយទៅកាន់ជនជាតិអាល្លឺម៉ង់ Steenbeck) ឧស្ម័នដែលមានអ៊ីសូតូប U-238 ត្រូវបានយកចេញ "ទៅកន្លែងចាក់សំរាម" ហើយប្រភាគដែលសំបូរទៅដោយមាតិកាកើនឡើងនៃលំហូរអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 ។ ចូលទៅក្នុង centrifuge បន្ទាប់។ ល្បាក់នៃ centrifuges បែបនេះដែលមានម៉ាស៊ីនរាប់រយរាប់ពាន់ ធ្វើឱ្យវាអាចបង្កើនមាតិកានៃអ៊ីសូតូបពន្លឺបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ទាក់ទងគ្នា ពួកវាអាចត្រូវបានគេហៅថាឧបករណ៍បំបែកដែលវត្ថុធាតុដើមអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម (អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride, UF6) ប្រែទៅជាឧស្ម័នដែលមានមាតិកាទាបនៃអ៊ីសូតូប U-235 ត្រូវបានផ្ទេរជាបន្តបន្ទាប់ពីភាពស្ថិតស្ថេរនៃទឹកដោះគោស្រស់ទៅជាក្រែមជូរ។ ហើយប្រសិនបើចាំបាច់ ពួកគេក៏អាចកាត់បន្ថយ "ប្រេង" ផងដែរ - ធ្វើឱ្យមានការកើនឡើងដល់ 45% ឬសូម្បីតែ 60% ដើម្បីប្រើប្រាស់វាជាឥន្ធនៈនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនាវាមុជទឹក និងកន្លែងស្រាវជ្រាវ។ ហើយថ្មីៗនេះ នៅពេលដែលវាត្រូវបានទាមទារក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន ពួកគេបានបង្វែរឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារហូតដល់ពួកគេទទួលបាន "ឈីស" ដ៏ថ្លៃនៅឯទិន្នផល - សារធាតុអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធដែលមានសារធាតុចម្រាញ់លើសពី 90% ។ ប៉ុន្តែនៅចុងទស្សវត្សរ៍ឆ្នាំ 1980 អ៊ុយរ៉ាញ៉ូមកម្រិតអាវុធជាច្រើនត្រូវបាន "បំបែក" នៅឯរោងចក្រសូវៀតចំនួន 4 ដែលស្តុកទុកក្នុងឃ្លាំង និងក្នុងការគិតថ្លៃនុយក្លេអ៊ែរដែលត្រៀមរួចជាស្រេចត្រូវបានចាត់ទុកថាលើស ហើយការផលិតអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមដែលចម្រាញ់ខ្ពស់សម្រាប់គោលបំណងយោធាគឺ ឈប់។

យោងតាមការគណនាដំបូងកម្រាស់នៃជញ្ជាំងខាងក្រៅនៃរាងកាយ centrifuge គួរតែមាន 70 មម - ដូចជារថពាសដែក។ ព្យាយាមបន្ធូរបន្ថយការសម្រុះសម្រួលបែបនេះ... ប៉ុន្តែដោយការសាកល្បង និងកំហុស ពួកគេបានរកឃើញដំណោះស្រាយសម្រុះសម្រួល។ យ៉ាន់ស្ព័រពិសេសមួយត្រូវបានបង្កើតឡើង - ខ្លាំងជាង និងស្រាលជាងដែក។ ករណីនៃ centrifuges ទំនើប ដែលអ្នកនិពន្ធម្នាក់បានឃើញ និងកាន់នៅក្នុងដៃរបស់គាត់នៅសមាគមផលិតកម្ម Tochmash ក្នុងវ្ល៉ាឌីមៀ មិនបានធ្វើឱ្យមានទំនាក់ទំនងណាមួយជាមួយនឹងរថពាសដែកទេ៖ ស៊ីឡាំងប្រហោងដែលមើលទៅធម្មតា ជាមួយនឹងផ្ទៃខាងក្នុងរលោងភ្លឺចែងចាំង។ ពីចម្ងាយពួកគេអាចត្រូវបានគេយល់ច្រឡំចំពោះការកាត់បំពង់ជាមួយនឹងការភ្ជាប់ flanges នៅចុង។ ប្រវែង - មិនលើសពីមួយម៉ែត្រ, អង្កត់ផ្ចិត - ម្ភៃសង់ទីម៉ែត្រ។ ហើយនៅរោងចក្រ អ៊ុយរ៉ាល់ អេឡិចត្រូនិច ល្បាក់យក្សដែលមានប្រវែងរាប់រយម៉ែត្រត្រូវបានប្រមូលផ្តុំពីពួកគេ។ ផ្លាកសញ្ញានៅលើជញ្ជាំង និងសញ្ញាសម្គាល់ពិសេសនៅលើកម្រាលបេតុងលាបពណ៌តាមច្រកផ្លូវបច្ចេកវិជ្ជាបង្ហាញថាវាជាទម្លាប់ក្នុងការផ្លាស់ទីដោយកង់។ ពិតមិនលឿនជាង 5-10 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង។

ហើយនៅខាងក្នុង centrifuges ដែលស្ទើរតែអាចស្តាប់បាន ល្បឿនគឺខុសគ្នាទាំងស្រុង - rotor នៅលើម្ជុលដែលមានកម្លាំងរុញច្រាន corundum "ផ្អាក" នៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក ធ្វើឱ្យ 1500 បដិវត្តន៍ក្នុងមួយវិនាទី! នៅក្នុងការប្រៀបធៀបជាមួយនឹងផលិតផល VT-3F ដំបូងនៃឆ្នាំ 1960 វាត្រូវបាន overclock ជិតដប់ដង ហើយរយៈពេលនៃប្រតិបត្តិការមិនឈប់ត្រូវបានកើនឡើងពី 3 ទៅ 30 ឆ្នាំ។ វាប្រហែលជាពិបាកក្នុងការស្វែងរកឧទាហរណ៍មួយទៀតនៅពេលដែលបច្ចេកទេសនឹងបង្ហាញបែបនេះ។ ភាពជឿជាក់ជាមួយនឹងប៉ារ៉ាម៉ែត្រខ្លាំងបែបនេះ។ ដូចដែលលោក Valery Lempert អនុប្រធានផ្នែកផលិត centrifuge បាននិយាយថាម៉ាស៊ីនដែល Tochmash ផ្គត់ផ្គង់នៅទីនោះកាលពី 30 ឆ្នាំមុននៅតែដំណើរការនៅរោងចក្រនៅ Novouralsk ថា "វាប្រហែលជាជំនាន់ទីបីនៃ centrifuges ហើយឥឡូវនេះម៉ាស៊ីនទី 8 កំពុងត្រូវបានផលិតយ៉ាងច្រើន។ ទីប្រាំបួនកំពុងត្រូវបានដាក់ឱ្យដំណើរការនៅក្នុងការផលិតសាកល្បង។

"មិនមានអ្វីស្មុគស្មាញខ្លាំងនៅក្នុងការរចនានៃ centrifuge របស់យើង។ Tatyana Sorokina ពន្យល់ថា វាគឺអំពីការធ្វើឱ្យបច្ចេកវិទ្យាល្អឥតខ្ចោះរហូតដល់ព័ត៌មានលម្អិតតូចបំផុត និងការគ្រប់គ្រងគុណភាពយ៉ាងតឹងរឹង" Tatyana Sorokina ដែល "នាំមុខ" បច្ចេកវិទ្យាជាច្រើនទសវត្សរ៍សម្រាប់ផលិតម្ជុលជំនួយសម្រាប់ rotor នៅរោងចក្រនេះ។ - ម្ជុលបែបនេះត្រូវបានផលិតចេញពីខ្សែព្យាណូធម្មតា ដែលខ្សែត្រូវបានទាញ។ ប៉ុន្តែវិធីសាស្ត្រនៃការរឹងចុងក្បាលគឺជាចំណេះដឹងរបស់យើង»។

នៅក្នុងឆ្នាំធ្លាក់ចុះរបស់គាត់ អ្នកបង្កើតដ៏សំខាន់ម្នាក់របស់គាត់គឺ Viktor Sergeev បានផ្តល់ការពន្យល់របស់គាត់ចំពោះអាថ៌កំបាំងនៃ centrifuge រុស្ស៊ី។ យោងតាមសក្ខីកម្មរបស់វិស្វករ Oleg Chernov នៅពេលដែលត្រូវបានសួរដោយសេវាកម្មសន្តិសុខនូវអ្វីដែលត្រូវការពារនៅក្នុងផលិតផលនេះ និងអ្វីដែលជាអាថ៌កំបាំងសំខាន់របស់វា អ្នករចនាបានឆ្លើយយ៉ាងខ្លីថា "មនុស្ស" ។

វិបផតថលសម្រាប់សិស្ស។ ការបណ្តុះបណ្តាលខ្លួនឯង

គោលការណ៍ទូទៅ

វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលប្រើសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

ការសាយភាយឧស្ម័ន

ការសាយភាយកំដៅរាវ

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន

ការបំបែកលំហអាកាស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ (LIS)

ការបង្កើនជាតិគីមី

ចំហុយ

សូមមើលអ្វីដែល "ការបំបែកអ៊ីសូតូប" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖

សព្វវចនាធិប្បាយ YouTube

ចំណងជើងរង

គោលការណ៍ទូទៅ

វិធីសាស្រ្តសំខាន់ៗដែលប្រើសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប

ការបំបែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច

ការសាយភាយឧស្ម័ន

ការសាយភាយកំដៅ

ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន

ការបំបែកលំហអាកាស

ការបំបែកអ៊ីសូតូបឡាស៊ែរ (LIS)

ការបង្កើនជាតិគីមី

ចំហុយ

.2 ការសាយភាយកំដៅ

1.5 ការបំបែកលំហអាកាស

វិធីសាស្រ្តដែលមិនទាន់អាចអនុវត្តបានក្នុងឧស្សាហកម្ម សមនឹងទទួលបានការយកចិត្តទុកដាក់៖

ការហួតដោយប្រើឡាស៊ែរ

ការបំបែកគីមី

ការបំបែកអ៊ីសូតូបដោយប្រើសម្ពាធពន្លឺ

ប្រតិកម្ម Photochemical នៃភាគល្អិតរំភើបអេឡិចត្រូនិច

ការរំភើបចិត្តពីរដំណាក់កាលនៃអាតូម និងម៉ូលេគុល

photopredissociation ជ្រើសរើស

ការរំភើបនៃម៉ូលេគុលដោយវិទ្យុសកម្មអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ

ឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូបក្នុងប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្រោមលក្ខខណ្ឌមិនស្មើគ្នានៃទែរម៉ូឌីណាមិក

condensation នៃឧស្ម័ននៃម៉ូលេគុលរំភើបរំញ័រ

ឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូបក្នុងប្រតិកម្មគីមីកើតឡើងក្នុងដែនម៉ាញេទិក

ការបំបែកដោយការស្រូបយក

ការសាយភាយជ្រើសរើសដែលត្រូវបានជំរុញដោយវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ

ការគ្រប់គ្រងដោយរស្មីនៃដំណើរការលើផ្ទៃដោយវិទ្យុសកម្មឡាស៊ែរ

គីមីវិទ្យាឡាស៊ែរនៅចំណុចប្រទាក់រវាងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយពីរ

ការរំញោចឡាស៊ែរនៃប្រតិកម្មគីមីនៅចំណុចប្រទាក់រវាងវត្ថុរាវពីរ

1.9 ការបញ្ចេញឧស្ម័ន

អ៊ីសូតូប អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម hexafluoride ការសាយភាយកម្ដៅ

ការហូរចេញនៃឧស្ម័នគឺផ្អែកលើការពិតដែលថាក្នុងអំឡុងពេលលំហូរចេញម៉ូលេគុល (effusion)

តាមរយៈ Sieve បានមួយ។

ឫសអាឡឺម៉ង់

ម្ជុលសម្ងាត់

អត្ថបទ​ដែល​ទាក់ទង

អត្ថបទដែលទាក់ទង