Uranın zənginləşdirilməsi texnologiyaları. Uran: faktlar və faktlar Uranın zənginləşdirilməsi zavodları

Məqalənin məzmunu

URAN SƏNAYƏSİ. Uran nüvə enerjisinin əsas enerji mənbəyidir və dünya elektrik enerjisinin təxminən 20%-ni istehsal edir. Uran sənayesi uran istehsalının bütün mərhələlərini, o cümlədən kəşfiyyat, işlənmə və filizin zənginləşdirilməsini əhatə edir. Uranın reaktor yanacağına çevrilməsini uran sənayesinin təbii qolu hesab etmək olar.

Resurslar.

Kiloqramı 100 dollardan çox olmayan bir xərclə filizdən təcrid oluna bilən uranın dünya üzrə kifayət qədər etibarlı şəkildə araşdırılmış ehtiyatları təxminən 3,3 milyard kq U 3 O 8 səviyyəsində qiymətləndirilir. Bunun təqribən 20%-i (təxminən 0,7 milyard kq U 3 O 8, santimetr. Şəkil) Avstraliyaya, ondan sonra ABŞ-a (təqribən 0,45 milyard kq U 3 O 8) düşür. Cənubi Afrika və Kanada uran istehsalı üçün əhəmiyyətli ehtiyatlara malikdir.

Uran istehsalı.

Uran istehsalının əsas mərhələləri filizin yeraltı və ya açıq üsulla hasilatı, filizin zənginləşdirilməsi (çeşidlənməsi) və uranın süzülmə yolu ilə filizdən çıxarılmasıdır. Mədəndə uran filizi qazma-partlayıcı üsulla qaya kütləsindən çıxarılır, əzilmiş filiz çeşidlənir və əzilir, sonra güclü turşu məhluluna (kükürdlü) və ya qələvi məhlula (ən çox üstünlük verilən natrium karbonat) köçürülür. karbonat filizləri vəziyyətində). Tərkibində uran olan məhlul həll olunmamış hissəciklərdən ayrılır, konsentratlaşdırılır və ion dəyişdirici qatranlarda sorbsiya və ya üzvi həlledicilərlə ekstraksiya yolu ilə təmizlənir. Adətən sarı tort adlanan U 3 O 8 oksidi şəklində olan konsentrat məhluldan çökdürülür, qurudulur və tutumu təqribən polad qablara qoyulur. 1000 l.

Məsaməli çöküntü filizlərindən uranın çıxarılması üçün yerində yuyulma getdikcə daha çox istifadə olunur. Qələvi və ya asidik məhlul filiz gövdəsinə qazılmış quyulardan davamlı olaraq sürülür. Bu məhlul uranla birlikdə konsentrasiya edilir və təmizlənir, sonra isə ondan çöküntü yolu ilə sarı tort alınır.

Uranın nüvə yanacağına çevrilməsi.

Təbii uran konsentratı - sarı keks - nüvə yanacaq dövrəsində xammaldır. Təbii uranı nüvə reaktorunun tələblərinə cavab verən yanacağa çevirmək üçün daha üç mərhələ lazımdır: UF 6-ya çevrilmə, uranın zənginləşdirilməsi və yanacaq elementlərinin (yanacaq elementlərinin) istehsalı.

UF6-a çevrilmə.

Uran oksidi U 3 O 8-i uran heksafluoridi UF 6-ya çevirmək üçün sarı tort adətən susuz ammonyak ilə UO 2-ə qədər reduksiya edilir və bundan sonra hidrofluor turşusu istifadə edərək UF 4 əldə edilir. Son mərhələdə, UF 4 üzərində təmiz flüor ilə hərəkət edərək, UF 6 əldə edilir - otaq temperaturunda və normal təzyiqdə sublimasiya edən və yüksək təzyiqdə əriyən bərk məhsul. Beş ən böyük uran istehsalçısı (Kanada, Rusiya, Niger, Qazaxıstan və Özbəkistan) birlikdə ildə 65.000 ton UF 6 istehsal edə bilər.

Uranın zənginləşdirilməsi.

Nüvə yanacaq dövriyyəsinin növbəti mərhələsində UF 6-da U-235-in tərkibi artır. Təbii uran üç izotopdan ibarətdir: U-238 (99,28%), U-235 (0,71%) və U-234 (0,01%). Nüvə reaktorunda parçalanma reaksiyası U-235 izotopunun daha yüksək tərkibini tələb edir. Uranın zənginləşdirilməsi iki əsas izotop ayırma üsulu ilə həyata keçirilir: qaz diffuziya üsulu və qaz sentrifuqa üsulu. (Uranın zənginləşdirilməsinə sərf olunan enerji ayırma iş vahidlərində, SWU ilə ölçülür.)

Qaz diffuziya üsulu ilə bərk uran heksaflorid UF 6 təzyiqi azaltmaqla qaz halına çevrilir və sonra divarları vasitəsilə qazın yayıla biləcəyi xüsusi ərintidən hazırlanmış məsaməli borular vasitəsilə vurulur. U-235 atomları U-238 atomlarından daha az kütləyə malik olduqları üçün daha asan və tez yayılırlar. Diffuziya prosesi zamanı qaz U-235 izotopunda zənginləşir və borulardan keçən qaz tükənir. Zənginləşdirilmiş qaz yenidən borulardan keçirilir və nümunədəki U-235 izotopunun tərkibi nüvə reaktorunun işləməsi üçün tələb olunan səviyyəyə (3–5%) çatana qədər proses davam edir. (Silah dərəcəli uran U-235-in 90%-dən çox zənginləşdirilməsini tələb edir.) U-235 izotopunun yalnız 0,2-0,3%-i zənginləşdirmə tullantılarında qalır. Qaz diffuziya üsulu yüksək enerji intensivliyi ilə xarakterizə olunur. Bu üsula əsaslanan zavodlar yalnız ABŞ, Fransa və Çində mövcuddur.

Rusiya, Böyük Britaniya, Almaniya, Hollandiya və Yaponiyada UF 6 qazının çox sürətlə fırlandığı sentrifuqa üsulundan istifadə olunur. Atomların kütlələrinin fərqliliyinə və buna görə də atomlara təsir edən mərkəzdənqaçma qüvvələrinə görə axının fırlanma oxuna yaxın olan qaz U-235 işıq izotopunda zənginləşir. Zənginləşdirilmiş qaz toplanır və çıxarılır.

Yanacaq çubuqlarının istehsalı.

Zənginləşdirilmiş UF 6 zavoda 2,5 tonluq polad konteynerlərdə gəlir. Ondan UO 2 F 2 hidroliz yolu ilə əldə edilir, sonra ammonium hidroksid ilə müalicə olunur. Çökmüş ammonium diuranat süzülür və uran dioksidi UO 2 istehsal etmək üçün yandırılır, bu da sıxılır və kiçik keramika qranullarına çevrilir. Tabletlər sirkonyum ərintisindən (Zircaloy) hazırlanmış borulara yerləşdirilir və sözdə yanacaq çubuqları alınır. təxminən 200 ədədi tam yanacaq birləşmələrinə birləşdirən yanacaq elementləri (yanacaq elementləri), atom elektrik stansiyalarında istifadəyə hazırdır.

İstifadə olunmuş nüvə yanacağı yüksək radioaktivdir və saxlama və utilizasiya zamanı xüsusi ehtiyat tədbirləri tələb edir. Prinsipcə, nüvə yanacağı kimi təkrar istifadə edilə bilən qalan uran və plutoniumdan parçalanma məhsullarını ayırmaqla yenidən emal edilə bilər. Lakin bu cür emal bahalıdır və kommersiya obyektləri yalnız Fransa və Böyük Britaniya kimi bir neçə ölkədə mövcuddur.

İstehsalın həcmi.

1980-ci illərin ortalarında, nüvə enerjisində sürətli artım ümidləri puça çıxdığından, uran istehsalı kəskin şəkildə azaldı. Bir çox yeni reaktorların tikintisi dayandırıldı və mövcud müəssisələrdə uran yanacağının ehtiyatları yığılmağa başladı. Sovet İttifaqının dağılması ilə Qərbdə uran tədarükü daha da artdı.

NÜVƏ YANACAQ ZƏNGİNLƏMƏSİ, uran 235-in yüksək parçalana bilən izotopunun dominant izotop olan uran 238-dən ayrılması. Elmi-texniki ensiklopedik lüğət

ZƏNGİNLƏMƏ- (1) metal əritmə zamanı texnoloji prosesi gücləndirmək üçün partlatma, oksigenin atmosfer havasına daxil edilməsi (bax), (2) faydalı qazıntıların emalı, qara, əlvan və qiymətli metal filizlərinin, kömürün emalı üçün müxtəlif üsullar kompleksi, və s....... Böyük Politexnik Ensiklopediyası

Uran filizi emalı uranı filizi təşkil edən digər minerallardan ayırmaq məqsədi ilə mineral uran tərkibli xammalın ilkin emalı üçün proseslər məcmusudur. Bu zaman mineralların tərkibində heç bir dəyişiklik olmur, ancaq onların... ... Nüvə enerjisi terminləri

uran filizinin zənginləşdirilməsi- uranı filizi təşkil edən digər minerallardan ayırmaq məqsədi ilə mineral uran tərkibli xammalın ilkin emalı üçün proseslər kompleksi. Bu zaman mineralların tərkibində heç bir dəyişiklik baş vermir, yalnız onların... ...dan mexaniki ayrılması baş verir. Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Radiometrik filiz zənginləşdirilməsi müxtəlif növ radiasiyanın maddə ilə qarşılıqlı təsirinə əsaslanan filiz emalı prosesidir. Filizlərin radiometrik zənginləşdirilməsi texnologiyasında iki növ proses fərqlənir: Radiometrik çeşidləmə ... ... Wikipedia

- (İngiliscə maqnit ayrılması, mineralların maqnit konsentrasiyası; Alman magnetische Aufbereitung f der Bodenschätze) mineral hissəciklər üzərində qeyri-bərabər maqnit sahəsinin təsiri əsasında mineralların zənginləşdirilməsi ... ... Wikipedia

- (a. kimyəvi emal; n. chemische Aufbereitung; f. konsentrasiya par voie chimique, enrichissement chimique; i. tratamiento quimico, preparacion quimica, elaboracion quimica) filizlərin ilkin emalı texnologiyası, kollektiv və... ... Geoloji ensiklopediya

Uran nüvə enerjisinin əsas enerji mənbəyidir və dünya elektrik enerjisinin təxminən 20%-ni istehsal edir. Uran sənayesi uran istehsalının bütün mərhələlərini, o cümlədən kəşfiyyat, işlənmə və filizin zənginləşdirilməsini əhatə edir. Təkrar emal ...... Collier ensiklopediyası

Demək olar ki, getməyə hazırdır... Vikipediya

Nüvə reaktorunun yanacaq elementi Nüvə yanacağı nüvə reaktorlarında nüvə parçalanma zəncirvari reaksiyasını həyata keçirmək üçün istifadə olunan maddədir. Mündəricat 1 Ümumi məlumat 2 Təsnifat ... Vikipediya

Kitablar

• İsfahanın "Qızılgülü", Mişel Qaven, 2000-ci illər. İran. İsfahan şəhəri ərazisində böyük dağıntı və tələfatla zəlzələ baş verib. Özlərinin öhdəsindən gələ bilməyəcəklərini dərk edən İran hakimiyyəti məcbur olub... Kateqoriya:

1957-ci il oktyabrın 4-də ilk sovet peykinin buraxılmasından bütün dünya sevinclə xəbər tutdu. Həmin il noyabrın 4-də Verx-Neyvinskdə baş verən hadisə isə dünyanın ən yaxşı kəşfiyyat orqanları üçün uzun müddət sirr olaraq qaldı. Orada uranın mərkəzdənqaçma ilə izotop ayırma üsulu ilə zənginləşdirildiyi sınaq zavodu işə salınıb.

Aleksandr Emelyanenkov

Nüvə silahının yaradılmasının başlanğıcında əsas əsas problemlərdən biri uran izotoplarının ayrılması idi. Bu ağır radioaktiv metal təbiətdə iki əsas izotopun qarışığı şəklində olur. Əsas pay (99,3%-dən bir qədər az) uran-238-dir. Daha yüngül izotop olan uran-235-in tərkibi cəmi 0,7% təşkil edir, lakin nüvə silahının yaradılması və reaktorların işləməsi üçün məhz bu izotop lazımdır.

İzotopları ayırmaq heç də asan deyil. Onların kimyəvi xassələri eynidir (hər şeydən sonra onlar eyni kimyəvi elementdir) və atom kütləsindəki fərq 1% -dən bir qədər çoxdur, buna görə ayırmaq üçün fiziki üsullar çox seçici olmalıdır. 1950-ci illərdə bu məsələ sovet nüvə sənayesinin uğurunu müəyyən edən və dünya bazarında Rusiya nüvə sənayesinin müasir rəqabət qabiliyyətinin əsasını qoyan həlledici məqamlardan biri oldu.

Ələkdən keçir

Ən sadə ayırma üsulu qaz diffuziyasıdır - qazlı xammalın (uran heksaflorid) incə məsaməli membrandan "sıxılması", müxtəlif izotoplar isə məsamələrdən müxtəlif sürətlə yayılır. Məhz qaz diffuziyası ilk zənginləşdirmə zavodlarında uran-235-in sənaye miqdarlarını əldə etmək üçün istifadə edilən ilk üsul oldu. ABŞ-da Manhetten Layihəsi üçün qaz diffuziya sahəsində inkişaflar Nobel mükafatı laureatı Harold Ureyin rəhbərliyi altında həyata keçirilmişdir. SSRİ-də 1954-cü ilə qədər bu istiqamətə akademik Boris Konstantinov rəhbərlik etdi, sonra onu İsaak Kikoin əvəz etdi.

Əvvəlcə, tez-tez olduğu kimi, qaz diffuziya metodunu həyata keçirmək daha asan görünürdü. Lakin bunun üçün böyük elektrik enerjisi xərcləri tələb olunurdu - Sayano-Şuşenskaya su elektrik stansiyası və Beloyarsk AES-in birinci mərhələsi, indi məlum olduğu kimi, ilk növbədə bu məqsədlər üçün tikilmişdir. Ümumi yüksək qiymətə və aşağı səmərəliliyə əlavə olaraq, qazın yayılması üsulu işçilər üçün təhlükəli idi - əsasən emalatxanalarda yüksək temperatur və səs-küy səbəbindən. Üstəlik təzyiq altında böyük həcmdə kimyəvi aktiv qarışıqlar, bu da potensial emissiyalar və ətraf mühitin çirklənməsi deməkdir. Bu arada, qaz diffuziya metoduna alternativ 19-cu əsrin sonlarından məlumdur - bu, çox əhəmiyyətli qənaət vəd edən sentrifuqa üsuludur: Verx-Neyvinskdəki zavod 1958-ci ildə dizayn rejiminə çatdıqda, məlum oldu ki, ayırma vahidinə enerji sərfi diffuziya üsulundan 20 (!) dəfə az, xərc isə yarıbayarıdır. Düzdür, sentrifuqaların yaradılması yolunda dizaynerlər çoxsaylı texnoloji çətinliklərlə üzləşdilər.

Elektromaqnit ayırma. Maqnit sahəsində yüklü hissəciklərin (ionların) hərəkətinə əsaslanır. Hissəciklərin kütləsindən asılı olaraq, onların trayektoriyasının əyriliyi müxtəlifdir və hətta uran izotoplarının nüvələrinin atom kütlələrindəki kiçik fərq onları ayırmağa imkan verir. Kalutronlar adlanan bu cür qurğular Amerika Manhetten Layihəsində istifadə edilmişdir, çünki onlar bir neçə keçiddə çox yüksək dərəcədə uranın zənginləşdirilməsini əldə etməyə imkan verirdi. Bununla belə, kalutronlar çox həcmlidir, saxlanması bahalıdır, çox enerji sərf edir və aşağı məhsuldarlığa malikdir, buna görə də onlar hazırda sənayedə uranın zənginləşdirilməsi üçün istifadə edilmir.

Alman kökləri

Sovet sentrifuqa texnologiyasının mənşəyi atom layihəsinin bir hissəsi olaraq uranın ayrılması təcrübələrinin aparıldığı Nasist Almaniyasına gedib çıxır. Bu layihənin iştirakçılarından biri, mühəndis-fizik Geront Zippe SSRİ-yə göndərilən digər alman hərbi əsirləri arasında idi. Həmyerlisi və qayınatası Maks Steenbekin rəhbərliyi altında Zippe 1954-cü ilə qədər eksperimental tədqiqatlarla məşğul olub - ilk olaraq Suxumidəki “A” laboratoriyasında (gələcək Suxumi Fizika və Texnologiya İnstitutu), son iki ildə isə Leninqraddakı Kirov zavodunda xüsusi konstruktor bürosunda.

Həmin hadisələrin iştirakçıları və şahidlərinin ifadə etdiyi kimi, alman alimləri heç vaxt tədqiqat üçün materiallardan məhrum edilməyib. Və onların rejimi, Beriyanın şöbəsi tərəfindən yaxından idarə olunan gizli atom alimlərimizin rejimi ilə demək olar ki, eyni idi. 1952-ci ilin iyulunda hökumətin xüsusi qərarı ilə Steenbeck və köməkçiləri Suxumi İnstitutundan Leninqrada, Kirov Zavodunun Layihə Bürosuna köçürüldü. Bundan əlavə, qrup Politexnik İnstitutunun nüvə tədqiqatları ixtisası üzrə məzunları tərəfindən gücləndirilib. Zippe-Steenbeck sxeminə uyğun olaraq iki qurğunun istehsalı və sınaqdan keçirilməsi vəzifəsi qoyuldu. Onlar həvəslə işə başladılar, lakin artıq 1953-cü ilin birinci rübündə sınaqdan əvvəl iş dayandırıldı: təklif olunan dizaynın kütləvi istehsal üçün uyğun olmadığı aydın oldu.

Qaz diffuziyası. Tərkibində uranın müxtəlif izotopları olan qaz molekullarının hərəkət sürətindəki fərqdən istifadə edir (uran heksaflorid). Fərqli kütlə molekulların fərqli sürətinə səbəb olur, belə ki, yüngül olanlar nazik məsamələri olan membrandan (diametri molekulların ölçüsü ilə müqayisə edilə bilər) ağır olanlardan daha sürətli keçir. Metod tətbiq etmək asandır və SSRİ-də nüvə sənayesinin başlanğıcında istifadə edilmişdir və bu günə qədər ABŞ-da istifadə olunur. Hər bir mərhələnin zənginləşmə sürəti çox kiçikdir, ona görə də minlərlə mərhələ lazımdır. Bu, böyük enerji istehlakı və yüksək ayırma xərcləri ilə nəticələnir.

Zippe sentrifuqası bu məqsəd üçün ilk sovet maşını deyildi. Hətta Ufadakı müharibə zamanı, 1936-cı ildə Almaniyadan qaçan başqa bir alman Fritz Lange podşipnik üzərində böyük bir aparat düzəltdi. Bununla birlikdə, SSRİ və ABŞ-dakı nüvə layihəsinin təxribatları ilə tanış olan mütəxəssislər Steenbeck qrupunun qeyd-şərtsiz bir nailiyyətini - dəstək blokunun orijinal dizaynını qeyd edirlər: rotor polad iynə üzərində dayanırdı və bu iynə hazırlanmış bir rulman üzərində dayanırdı. yağ banyosunda super sərt ərintidən. Və bütün bu dahiyanə dizayn rotorun yuxarı hissəsindəki xüsusi maqnit asma ilə yerində saxlanılırdı. Onun işləmə sürətinə yüksəldilməsi də maqnit sahəsindən istifadə etməklə həyata keçirilib.

Steenbeck qrupunun layihəsi fiasko olduğu halda, eyni 1953-cü ilin fevralında sovet mühəndisi Viktor Sergeev tərəfindən hazırlanmış sərt rotorlu qaz sentrifuqası istifadəyə verildi. Bir il əvvəl Sergeev, sonra işlədiyi Kirov zavodunun xüsusi konstruktor bürosundan bir qrup mütəxəssislə birlikdə Steenbeck və komandasının təcrübələri ilə tanış olmaq üçün Suxumiyə göndərildi. Sergeevi yaxşı tanıyan və onunla işləyən Toçmaş sentrifuqa istehsalı veteranı Oleq Çernov, "Məhz o zaman o, Steenbekə pitot boruları şəklində qaz nümunələrinin yerləşdirilməsi ilə bağlı texniki sual verdi" dedi. "Sual sırf texniki idi və əslində sentrifuqanın dizaynını necə işlək hala gətirmək barədə bir ipucu ehtiva edirdi." Lakin doktor Steenbek qətiyyətlə dedi: “Onlar axını ləngitəcək, turbulentliyə səbəb olacaq və heç bir ayrılıq olmayacaq!” İllər sonra xatirələri üzərində işləyərkən peşman olurdu: “Bizdən gəlməyə layiq ideya! Amma heç ağlıma da gəlməzdi...”

Sürətlə fırlanan bir rotordan istifadə edərək qazın sentrifuqalanması qaz axınını elə fırladır ki, tərkibində uranın daha ağır izotopları olan molekullar mərkəzdənqaçma qüvvəsi ilə xarici kənarlara doğru atılır, daha yüngül olanlar isə silindr oxuna yaxınlaşır. Sentrifuqalar kaskadlara birləşdirilir, hər bir mərhələnin çıxışından sonrakı mərhələnin girişinə qədər qismən zənginləşdirilmiş materialı qidalandırır - beləliklə, hətta çox yüksək zənginləşdirmə dərəcəsinə malik uranı əldə etmək mümkündür. Sentrifuqalara qulluq etmək asandır, etibarlıdır və orta enerji sərfiyyatına malikdir. Metod Rusiya və Avropa ölkələrində istifadə olunur.

Oleq Çernovun sözlərinə görə, Almaniyaya getməzdən əvvəl Zippe Sergeevin sentrifuqasının prototipi və onun işinin dahiyanə sadə prinsipi ilə tanış olmaq imkanı əldə edib. Bir dəfə Qərbdə, tez-tez adlandırıldığı kimi, "hiyləgər Zippe", 13 ölkədə sentrifuqa dizaynını patentləşdirdi. Sovet atom departamentinin yüksək vəzifəli şəxsləri bu cür intellektual fırıldaqları öyrənərək hay-küy salmadılar - rəsmi versiyaya görə, "şübhə doğurmamaq və ABŞ hərbi-texniki kəşfiyyatı arasında bu mövzuya marağı artırmamaq üçün". Qoy, deyirlər, elə bilsinlər ki, sovetlər də onlar kimi qeyri-iqtisadi qaz diffuziya üsulu ilə kifayətlənirlər... 1957-ci ildə ABŞ-a köçən Zippe orada Sergeyevin prototipini yaddaşdan çıxararaq işləyən qurğu tikdi. Və o, bunu öz kreditinə görə “Rus sentrifuqası” adlandırdı. Lakin o, amerikalıları ələ keçirə bilmədi. Yeni maşına gəldikdə, öz vaxtında olduğu kimi və Steenbeck-in dizaynına görə, bir qərar verildi: sənaye istifadəsi üçün yararsızdır.

Bir qaz sentrifuqunun zənginləşmə dərəcəsi kiçikdir, ona görə də onlar ardıcıl şəlalələrə birləşdirilir ki, burada hər bir sentrifuqanın çıxışından zənginləşdirilmiş xammal növbətisinin girişinə, tükənmiş xammal isə stansiyaya verilir. əvvəlkilərdən birinin daxil edilməsi. Kaskadda kifayət qədər sayda sentrifuqa ilə çox yüksək zənginləşdirmə sürətinə nail olmaq olar.

Düzdür, dörddə bir əsr sonra ABŞ-da nəhayət qaz diffuziyasından sentrifuqalara keçməyə qərar verdilər. İlk cəhd uğursuz oldu - 1985-ci ildə Oak Ridge Milli Laboratoriyasında hazırlanmış ilk 1300 maşın quraşdırıldıqda ABŞ hökuməti proqramı bağladı. 1999-cu ildə Piketonda (Ohayo) yenidən işə salınmış sahədə karbon lifli rotorlu yeni nəsil Amerika sentrifuqalarının (hündürlüyü Rusiyadan 10-15 dəfə böyük və diametri iki-üç dəfə böyükdür) quraşdırılması üzərində iş yenidən başladı. Plana görə, hələ 2005-ci ildə 120 "zirvə"dən ibarət 96 kaskad quraşdırmalı idi, lakin 2012-ci ilin sonuna qədər layihə hələ də kommersiya istifadəsinə verilməmişdir.

Uran izotoplarının lazerlə ayrılması müxtəlif izotopları olan molekulların bir qədər fərqli həyəcan enerjisinə malik olmasına əsaslanır. Ciddi şəkildə müəyyən edilmiş dalğa uzunluğunun lazer şüası ilə izotopların qarışığını şüalandırmaqla yalnız istənilən izotopla molekulları ionlaşdırmaq və sonra maqnit sahəsindən istifadə edərək izotopları ayırmaq mümkündür. Bu metodun bir neçə çeşidi var - atom buxarına təsir edən AVLIS (Atomik Buxar Lazer İzotop Ayrılması), SILVA (AVLIS-in fransız analoqu) və molekullarda - MLIS (Molekulyar Lazer İzotop Ayrılması), CRISLA (Kimyəvi Reaksiya İzotopunun Ayrılması) və SILEX ( İzotopların Lazer Oyanması ilə Ayrılması). Hazırda General Electric Corporation Cənubi Afrika və Avstraliya mütəxəssisləri tərəfindən hazırlanmış SILEX texnologiyasını kommersiyalaşdırmağa çalışır. Lazerlə ayırma aşağı enerji sərfiyyatına, aşağı qiymətə və yüksək zənginləşdirməyə malikdir (buna görə də indi kiçik miqdarda ultra təmiz izotoplar istehsal etmək üçün istifadə olunur), lakin məhsuldarlıq, lazerin ömrü və zənginləşdirilmiş materialın seçimini dayandırmadan hələ də problemlər mövcuddur. proses.

Gizli iynələr

Bu vaxt, SSRİ-də, Orta Uralın gözə çarpmayan Verx-Neyvinsk şəhərində, ən ciddi məxfilik şəraitində ayırıcı qaz sentrifuqalarının ilk eksperimental xətti quraşdırıldı. İsaak Kikoin hələ 1942-ci ildə Lange tərəfindən hazırlanmış qaz sentrifuqasına rast gəldi və hətta Sverdlovskdakı laboratoriyasında sınaqdan keçirdi. Sonra təcrübələr istənilən nəticəni vermədi və akademik sənaye qaz sentrifuqalarının yaradılmasının mümkünlüyünə şübhə ilə yanaşdı. İlk qurğuların əsas problemi onların kövrəkliyi idi. Əvvəlcə dəqiqədə "cəmi" 10.000 inqilab sürətlə fırlansalar da, rotorun nəhəng kinetik enerjisinin öhdəsindən gəlmək asan deyildi.

- Maşınlarınız məhv edilir! - baş idarənin rəisi, NKVD generalı rütbəsi olan Aleksandr Zverev, Orta Maşınqayırma Nazirliyində keçirilən iclasların birində tərtibatçıları istehza ilə məzəmmət etdi.

- Nə istəyirdin? Onlar da çoxalsın deyə?! — Həmin vaxt layihəyə rəhbərlik edən baş konstruktorun müavini Anatoli Safronov cəsarətlə cavab verdi.

Mərkəzdənqaçma ayırma üsulu ilə yüksək fırlanma sürətinə görə Yerin cazibə qüvvəsini yüz minlərlə dəfə aşan mərkəzdənqaçma qüvvəsi yaranır. Bununla əlaqədar olaraq, uran-238 heksafluoridin daha ağır molekulları fırlanan silindrin periferiyasında “yıxılır”, uran-235 heksafluoridin daha yüngül molekulları isə rotor oxunun yaxınlığında cəmlənir. Ayrı-ayrı çıxış boru kəmərləri vasitəsilə (məsələn, sovet mühəndisi Sergeyevin alman Steenbekə danışdığı pitot boruları) tərkibində U-238 izotopları olan qaz “zibilxanaya” çıxarılır və zənginləşdirilmiş fraksiya uran-235 axır. növbəti sentrifuqaya. Yüzlərlə və minlərlə maşından ibarət belə sentrifuqaların kaskadı işıq izotopunun tərkibini sürətlə artırmağa imkan verir. Nisbətən desək, onları separatorlar adlandırmaq olar ki, onların tərkibində az miqdarda U-235 izotopu olan qaza çevrilmiş uran xammalı (uran heksaftorid, UF6) ardıcıl olaraq təzə südün konsistensiyasından qaymaq və xama çevrilir. Lazım gələrsə, onlar "neft"i də məhv edə bilərlər - sualtı reaktorlarda və tədqiqat obyektlərində yanacaq kimi istifadə etmək üçün zənginləşdirməni 45% və ya hətta 60% -ə çatdıra bilərlər. Və bu yaxınlarda, böyük miqdarda tələb olunduqda, onlar istehsalda bahalı "pendir" - 90% -dən çox zənginləşdirilmiş silah dərəcəli uran əldə edənə qədər sentrifuqları fırladılar. Lakin 1980-ci illərin sonunda dörd sovet zavodu o qədər silah dərəcəli uranı “ayırmışdı” ki, onun anbarlardakı və hazır nüvə başlıqlarındakı ehtiyatları həddindən artıq hesab olunurdu və hərbi məqsədlər üçün yüksək zənginləşdirilmiş uranın istehsalı dayandırıldı.

İlkin hesablamalara görə, sentrifuqa korpusunun xarici divarlarının qalınlığı tank zirehi kimi 70 mm olmalıdır. Belə bir nəhəngi təbliğ etməyə çalışın... Ancaq sınaq və səhv yolu ilə onlar kompromis həll yolu tapdılar. Xüsusi bir ərinti yaradıldı - poladdan daha güclü və yüngül. Müəlliflərdən birinin Vladimirdəki Toçmaş İstehsalat Birliyində görmək və əlində tutmaq şansı qazandığı müasir sentrifuqaların gövdələri tank zirehləri ilə heç bir əlaqə yaratmır: daxili səthi cilalanmış adi görünüşlü içi boş silindrlər. parıldamaq. Uzaqdan onları uclarında birləşdirici flanşlı boru parçaları ilə səhv salmaq olar. Uzunluğu - bir metrdən çox deyil, diametri - iyirmi santimetr. Ural Elektrokimya Zavodunda onlardan yüzlərlə metr uzunluğunda nəhəng kaskadlar yığıldı. Texnoloji keçidlərdə divarlardakı işarələr və boyanmış beton döşəmənin üzərindəki xüsusi işarələr buradan velosipedlə səyahət etməyin adət olduğunu göstərir. Düzdür, 5-10 km/saatdan çox deyil.

Və çətinliklə eşidilən uğultu sentrifuqalarının içərisində sürətlər tamamilə fərqlidir - maqnit sahəsində "asılmış" korundlu iynədəki rotor saniyədə 1500 dövrə edir! 1960-cı ildə istehsal olunan ilk məhsul olan VT-3F ilə müqayisədə, o, demək olar ki, on dəfə sürətləndirildi və fasiləsiz işləmə müddəti üç ildən 30 ilə qədər artırıldı. Avadanlığın nümayiş etdirildiyi başqa bir nümunə tapmaq çətindir. belə həddindən artıq parametrlər altında belə etibarlılıq. Sentrifuqa istehsalı üzrə rəis müavini Valeri Lempertin dediyi kimi, “Toçmaş”ın 30 il əvvəl orada tədarük etdiyi maşınlar hələ də Novouralskdakı zavodda işləyir: “Bu, yəqin ki, üçüncü nəsil sentrifuqalar idi, indi isə səkkizincisi kütləvi istehsal olunur və doqquzuncu pilot istehsala buraxılır”.

“Sentrifuqamızın dizaynında həddindən artıq mürəkkəb bir şey yoxdur. Hər şey texnologiyanı ən xırda təfərrüata qədər təkmilləşdirmək və keyfiyyətə ciddi nəzarət etməkdən ibarətdir”, - deyə zavodda onilliklər ərzində rotor üçün dəstək iynəsinin istehsalı texnologiyasına “rəhbərlik edən” Tatyana Sorokina izah edir. — Belə iynələr adi piano məftilindən hazırlanır, ondan simlər çəkilir. Amma ucu bərkitmə üsulu bizim nou-hauumuzdur”.

Tənəzzülə uğrayan illərdə onun əsas yaradıcılarından biri Viktor Sergeev rus sentrifuqasının sirlərini izah etdi. Mühəndis Oleq Çernovun sözlərinə görə, təhlükəsizlik xidmətlərinin bu məhsulda nəyi qorumaq lazımdır və onun əsas sirri nədir sualına dizayner qısa cavab verib: “İnsanlar”.

Təbii uranın tərkibində uranın üç izotopu var: 238 U (kütləvi payı 99,2745%), 235 U (pay 0,72%) və 234 U (pay 0,0055%). 238 U izotopu nisbətən sabit izotopdur, nadir 235 U-dan fərqli olaraq tək başına nüvə zəncirvari reaksiya verə bilməz. Hazırda 235 U nüvə reaktoru və nüvə silahı texnologiyası zəncirində əsas parçalanan materialdır. Bununla belə, bir çox tətbiqlər üçün təbii uranda 235 U izotopunun nisbəti kiçikdir və nüvə yanacağının hazırlanması adətən uranın zənginləşdirilməsi mərhələsini əhatə edir.

Zəngin olmağın səbəbləri

Nüvə zəncirvari reaksiya, uran atomunun parçalanmasından ən azı bir neytronun başqa bir atom tərəfindən tutulacağını və müvafiq olaraq onun parçalanmasına səbəb olacağını nəzərdə tutur. Birinci təxminə görə, bu o deməkdir ki, neytron reaktoru tərk etməzdən əvvəl 235 U atomuna “toqquşmalıdır”. Bu o deməkdir ki, uranla dizayn kifayət qədər yığcam olmalıdır ki, neytron üçün növbəti uran atomunun tapılma ehtimalı kifayət qədər yüksək olsun. Lakin reaktor işləyərkən 235 U tədricən yanır ki, bu da neytron və 235 U atomu arasında görüş ehtimalını azaldır və bu ehtimalın müəyyən ehtiyatını reaktorlarda qurmağa məcbur edir. Müvafiq olaraq, nüvə yanacağında 235 U-un aşağı nisbəti aşağıdakıları tələb edir:

• daha böyük reaktor həcmi ki, neytron orada daha uzun müddət qalsın;
• neytron və uran atomu arasında toqquşma ehtimalını artırmaq üçün reaktorun həcminin daha böyük bir hissəsi yanacaqla tutulmalıdır;
• daha tez-tez reaktorda 235 U həcmində müəyyən bir sıxlığı saxlamaq üçün yanacağın təzə yanacaqla yenidən doldurulması lazımdır;
• işlənmiş yanacaqda qiymətli 235 U yüksək nisbəti.

Nüvə texnologiyalarının təkmilləşdirilməsi prosesində yanacaqdakı 235 U miqdarının artırılmasını, yəni uranın zənginləşdirilməsini tələb edən iqtisadi və texnoloji cəhətdən optimal həllər tapıldı.

Nüvə silahlarında zənginləşdirmə tapşırığı demək olar ki, eynidir: nüvə partlayışının son dərəcə qısa bir müddətində maksimum 235 U atomunun neytronunu tapması, parçalanması və enerji buraxması tələb olunur. Bunun üçün maksimum zənginləşdirmə ilə əldə edilə bilən 235 U atomunun maksimum mümkün həcm sıxlığı tələb olunur.

Uranın zənginləşdirilməsi səviyyəsi

Təbii uran 235 U məzmunu 0,72% olan bəzi güc reaktorlarında (məsələn, Kanada CANDU-da), plutonium istehsalı reaktorlarında (məsələn, A-1) istifadə olunur.

Tərkibində 235 U-dan 20%-ə qədər olan uran deyilir az zənginləşdirilmişdir(ing. Aşağı zənginləşdirilmiş uran, LEU). 2-5% zənginləşdirilmiş uran hazırda bütün dünyada enerji reaktorlarında geniş istifadə olunur. 20%-ə qədər zənginləşdirilmiş uran tədqiqat və eksperimental reaktorlarda istifadə olunur.

Tərkibində 235 U 20%-dən çox olan uran deyilir yüksək zənginləşdirilmişdir(ing. Yüksək zənginləşdirilmiş uran, HEU) və ya silahlar. Nüvə dövrünün başlanğıcında, təxminən 90% zənginləşdirmə ilə uran əsasında bir neçə növ silah tipli nüvə silahı quruldu. Yüksək zənginləşdirilmiş uran termonüvə silahlarında istifadə edilə bilər saxtakarlıq(sıxıcı qabıq) termonüvə yükü. Bundan əlavə, yüksək zənginləşdirilmiş uran kosmik gəmi reaktorları və ya gəmi reaktorları kimi uzun yanacaq dövrləri olan (yəni nadir hallarda və ya heç yanacaq doldurulmayan) nüvə enerjisi reaktorlarında istifadə olunur.

Emal müəssisələrinin tullantı zibilliklərində qalır tükənmiş uran 0,1-0,3% olan 235 U miqdarı ilə. Uranın yüksək sıxlığı və tükənmiş uranın aşağı qiyməti səbəbindən zirehdələn artilleriya mərmiləri üçün nüvələr kimi geniş istifadə olunur. Gələcəkdə tükənmiş uranın sürətli neytron reaktorlarında istifadəsi nəzərdə tutulur ki, burada zəncirvari reaksiyaya malik olmayan Uran-238 zəncirvari reaksiyaya dəstək verən Plutonium-239-a çevrilə bilər. Nəticədə əldə edilən MOX yanacağı ənənəvi termal neytron reaktorlarında istifadə edilə bilər.

Texnologiyalar

Uranın sənaye zənginləşdirilməsi üçün bir çox üsula cəhd edilmişdir, lakin hazırda demək olar ki, bütün zənginləşdirmə qurğuları qazın sentrifuqalanması əsasında işləyir. Keçmişdə sentrifuqasiya ilə yanaşı qazlı diffuziya üsulundan da geniş istifadə olunurdu. Nüvə dövrünün başlanğıcında elektromaqnit, istilik diffuziya və aerodinamik üsullardan istifadə edilmişdir. Bu gün sentrifuqalama uranın zənginləşdirilməsi üçün ən yaxşı iqtisadi parametrləri nümayiş etdirir. Bununla belə, lazer izotoplarının ayrılması kimi perspektivli ayırma üsulları üzərində tədqiqatlar aparılır.

Dünyada zənginləşdirilmiş uranın istehsalı

İzotopun ayrılması işi xüsusi ayırma iş vahidlərində (SWP, English Separative work unit, SWU) hesablanır. İnkişaf proqnozu ilə WNA Bazar Hesabatına görə ildə minlərlə SWU-da uran izotop ayırma zavodlarının gücü.

Müasir nüvə enerjisinin əsasını təşkil edən termal neytron reaktorlarında yüksək xüsusi enerji hasilatı əldə etmək üçün təbii urandan daha yüksək tərkibi 235 U olan nüvə yanacağı tələb olunur, yəni. zənginləşdirilmiş urana ehtiyac var. Buna görə də, bütün qazılmış təbii uran 235 U ilə zənginləşdirmə üçün ilkin flüorlamadan sonra ayırma (qaz diffuziyası və ya sentrifuqa) qurğusuna verilir, yəni. UF6 kimi.

Zənginləşdirmə zavodları üçün uran heksaflorid UF6 istehsalı xüsusi qurğularda həyata keçirilir. Bu məqsədlə flüorun təmizlənməsi prosesi və quru UF6 istehsalı prosesi geniş istifadə olunur.

Flüorun emalı prosesi çirkləri çıxarmaq üçün su ilə yuyulan nitrat məhlulundan uranın çıxarılmasını əhatə edir. Daha sonra uran seyreltilmiş nitrat turşusu məhluluna (0,01% HNO3) çıxarılır və yaranan uran oksidi hidrogenlə UO2-yə reduksiya edilir, bu da UF qazı ilə reaksiya nəticəsində UF4-ə (yaşıl duz) çevrilir, sonra isə UF4 UF6-ya çevrilir. flüor qazı ilə reaksiya ilə.

UF6 istehsalı üçün quru proses maye reduksiyasını, hidroflüorlaşdırmanı və sonra UO2-nin flüorlaşdırılmasını əhatə edir. Daha sonra UF6 iki dəfə təmizlənir və təmiz məhsul alınır (Şəkil 6.6).

Uranın zənginləşdirilməsi məsaməli membran filtrləri vasitəsilə UF6 qazının diffuziyası ilə həyata keçirilir. Bir mərhələli prosesdə izotopların maksimum nəzəri ayrılması UF6 qaz molekullarının və 235U və 238U atomlarının kütlələrinin nisbəti ilə müəyyən edilir və 1,00429-a bərabərdir, buna görə də çoxmərhələli ayrılma zəruridir.

4% 235U izotopu ilə yanacağın lazımi zənginləşdirilməsini əldə etmək üçün 1500 mərhələdən ibarət bir kaskad tələb olunur (belə bir kaskadın ümumi uzunluğu bir neçə kilometrdir). Hər mərhələdə qaz filtr membranından diffuziyadan sonra növbəti mərhələyə vurulur və qazın qalan hissəsi (50%) əvvəlki birinə qaytarılır (mərhələ paralel bağlanmış bir və ya bir neçə ayırıcı elementdən ibarətdir). ).

Eyni mərhələnin bütün elementlərində ilkin məhsul, istehsal və tullantı fraksiyası eyni izotop tərkibə malikdir. Tələb olunan izotopik tərkibə (zənginləşdirmə) bir neçə mərhələni birləşdirməklə nail olmaq olar ki, bu da ayırma kaskadıdır.

İzotop ayırma qurğuları ilk növbədə əks cərəyan kaskadlarından istifadə edir ki, burada bir mərhələdən olan tullantılar əvvəlki mərhələdə ayrılması üçün istifadə olunur (Şəkil 6.7).

Zənginləşdirmə prosesinin qiymətləndirilməsi meyarı ayırma əmsalı və ya zənginləşdirmə əmsalıdır. Müasir zənginləşdirmə zavodlarında tükənmiş fraksiyada 235U miqdarı 0,2-0,3% təşkil edir. Gələcəkdə bu dəyərin 0,1%-ə qədər azalması gözlənilir ki, bu da təbii uranın istehlakının azalmasına səbəb olacaq.

İşin kəmiyyət ölçüsü ayırıcı iş vahididir (SWU). Kütlənin ölçüsünə malikdir və kiloqram (ton) SWU ilə ifadə edilir. Zənginləşdirmə zavodlarının istehsal gücü adətən ildə ton SWU ilə ifadə edilir. Ayırma işinin vahidinə enerji sərfi kVt/kq SWU ilə ifadə edilir.

Hazırda uranın zənginləşdirilməsi əsasən qaz diffuziya üsulu ilə həyata keçirilir, onun dəyəri yüksəkdir, ~120 dollar. Ayırma işinin vahidi üçün ABŞ (SWU). Uranın zənginləşdirilməsi xərcləri zənginləşdirilmiş uranın əldə edilməsinə sərf olunan təbii uranın dəyəri ilə müqayisə edilə bilər.

3,6-4,4%-ə qədər zənginləşdirildikdə, tələb olunan ayırma işi zənginləşdirilmiş məhsulun kiloqramı üçün 5,64-7,46 SWU, təbii uranın istehlak əmsalı 6,65-8,21 təşkil edir (zibilxanada 235U tərkibi 0,2%) . Avropada, ABŞ-da və Yaponiyada qaz sentrifuqa üsulu ilə uran izotoplarının ayrılması texnologiyası mənimsənilmişdir ki, bu da daha qənaətcildir və ayırma işlərinin maya dəyərini ~90 dollar/SWU-a və aşağı tutumlar olduqda aşağı salmağa imkan verir. (Cədvəl 6.6). Digər üsullar - ayırıcı ucluq üsulu və aerodinamik proseslərə əsaslanan Helikon metodu pilot zavodlarda istifadə olunur. Uran izotoplarının ayrılması üçün sentrifuqa və lazer texnologiyasının inkişafı sayəsində ayırma işlərinin qiymətləri zaman keçdikcə azalır (60$/SWU-a qədər və aşağı, Şəkil 6.8).

Cədvəl 6.6 Bəzi sentrifuqaların xarakteristikası

Zənginləşdirilmiş uranın sənaye istehsalı nüvə enerjisinin ən mürəkkəb və kapital tutumlu sahələrindən biridir. Dünyanın heç də bütün ölkələrində belə texnologiya yoxdur. Cədvəl 6.7 və 6.8-də ABŞ-da qaz diffuziya qurğularının istismar göstəriciləri və ayırma güclərinin artımı göstərilir ki, bu da xarici ölkələrdəki ayırıcı qurğuların ümumi gücünün 2/3 hissəsini təşkil edir.

Dünyada uranın zənginləşdirilməsi üçün əsas istehsal müəssisələri ABŞ və Fransadakı qaz diffuziya zavodlarında cəmləşmişdir. Rəqabətli sentrifuqa metodunun inkişafında böyük irəliləyişlərə və onun üstünlüklərinə baxmayaraq, yaxın 10-15 ildə qaz diffuziya qurğuları inkişaf etmiş ölkələrin nüvə enerjisi sənayesinin zənginləşdirilmiş uranla təmin edilməsində əsas rol oynayacaqdır. Onların ayırma qabiliyyəti 1985-ci ildə 94% təşkil edirdi və 1990-cı ilə qədər uranın zənginləşdirilməsi üzrə bütün istehsal gücünün 80%-ə qədər azaldı.

Cədvəl 6.7 Bəzi fəaliyyət göstərən və yenidən qurulan qaz diffuziya qurğularının göstəriciləri

Cədvəl 6.8 Bəzi ölkələrdə ayırma qabiliyyətinin artımı, 106 SWU

1975-1982-ci illərdə tikilənlərin göstəriciləri maraq doğurur. Fransada, Tricastendə (Pierrelat yaxınlığında), gücü 10,8 milyon SWU/il olan dünyanın ən böyük qaz diffuziya zavodu. Bu zavodun tikintisini Eurodif şirkəti həyata keçirib.

Tikintinin maliyyələşdirilməsində bilavasitə iştirak etməyən ölkələr bu uranın zənginləşdirilməsi zavodunun xidmətlərindən istifadə etmək niyyətindədirlər.

Stansiyanı elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün onun yanında hər biri 930 MVt olan dörd PWR reaktoru olan 3720 MVt gücündə atom elektrik stansiyası tikilmişdir. Bundan əlavə, stansiya milli elektrik şəbəkəsindən 220 və 420 kV-luq elektrik xətlərinə qoşulub. Stansiya və AES sahəsinin ümumi görünüşü Şəkil 6.9-da göstərilmişdir.

Eurodif zavodu 230 hektar, atom elektrik stansiyası isə 50 hektar ərazidə yerləşir. Eurodif kompleksinin bütün strukturlarının layihə dəyəri 15 milyard frank (4 milyard ABŞ dolları) həcmində qiymətləndirilir. Bu məbləğin təxminən 50%-i atom elektrik stansiyalarının payına düşür. Zavod kompleksinə böyük sinkləmə sexi daxildir. Nikel örtükləri korroziyanın qarşısını almaq üçün yüksək reaktiv uran heksaflorid ilə təmasda olan bütün avadanlıq səthlərinə tətbiq olunur.

Belə səthlərin sahəsi 40.000 m2-dir.

Eurodif zavodunun avadanlıqları qaz diffuziya uranın zənginləşdirilməsi texnologiyasının texniki inkişafının və iqtisadiyyatının hazırkı səviyyəsini əks etdirir. Stansiyanın ayırma gücü bir il ərzində ümumi gücü 75-80 milyon kVt olan PWR reaktorları olan atom elektrik stansiyalarının istismarı üçün kifayət qədər miqdarda zəif zənginləşdirilmiş uran (x = 3,15% ilə y = 0,2%) istehsal etməyə imkan verir.

Bu zavodun böyük mərhələsinin məhsuldarlığı Paducahdakı Amerika zavodunun ən böyük mərhələsinin məhsuldarlığından 2 dəfə yüksəkdir (müvafiq olaraq 10,800 və 5,540 SWU/il). Eurodif zavodunun əsas texnoloji avadanlığının hazırlanması və təchizatına Fransa, İtaliya və digər Qərbi Avropa ölkələrinin tanınmış iri mühəndis firmaları cəlb edilmişdir. Diffuziya qurğusunda elektrik enerjisinin əsas istehlakçıları olan kompressor aqreqatlarının səmərəliliyinə və etibarlılığına çox yüksək tələblər qoyulmuşdur.

Elektrik mühərriklərinin ümumi quraşdırılmış gücü 3300 MVt, istehlak olunan güc isə 3100 MVt təşkil edir ki, bu da ~ p = 0,98-də illik elektrik enerjisi istehlakını 25 - 26 milyard kVt / saat təşkil edir.

O, hər bir SWU üçün 2,370 kVt/saat istehlak edir, 1950-ci illərdə tikilmiş ABŞ zavodları isə modernləşdirmədən əvvəl 3,000 kVt/saat enerji sərf edirdi. Qaz diffuziya texnologiyasının yüksək enerji intensivliyi qazlı UF6-nın kompressorlar tərəfindən vurulması üçün çox böyük enerji xərcləri ilə müəyyən edilir. Eurodif zavodunda bütün kompressorlar (1400 ayırma mərhələsi) ildə 5,5 milyard ton və ya gündə 15 milyon ton qaz vurur. Kompressor aqreqatlarının istehsalı və təchizatına 1 milyard dollar və ya zavoda qoyulan bütün kapital qoyuluşlarının 50%-i xərclənib.

Eurodif zavodu bir-biri ilə əlaqəli dörd binada yerləşən bir neçə düzbucaqlı kaskaddan ibarətdir. Mərhələlərin dizaynı və onların kaskadda birləşdirilməsi Şəkil 6.10-da göstərilmişdir.

Şəkillər 6.11-6.13 diffuziya mərhələsinin ən mürəkkəb struktur bölməsinin vizual təsvirini verir - səsdən sürətli eksenel çoxpilləli kompressorlar və yüksək güclü asinxron elektrik mühərrikləri ilə təchiz edilmiş kompressor qurğusu.

Diffuziya mərhələlərinin dizaynının və Fransız zavodunun yerləşdirilməsinin diqqətəlayiq xüsusiyyəti onların şaquli yerləşməsinə görə böyük kompaktlıqdır. Hər üç növ addım eynidir.

İstismar zamanı texniki xidmət tələb etməyən möhürlənmiş separator çəni, eləcə də qaz kəmərləri ayrı mərtəbədə yerləşərək, 60°C temperaturun saxlanıla bildiyi təcrid olunmuş termostatlı otaq təşkil edir, istismar zamanı uran heksafloridinin kondensasiyasını aradan qaldırır. 600-700 mm Hg təzyiq. İncəsənət. (0,1 MPa). Dövri texniki qulluq və təmir tələb edən kompressorlar, soyuducular və elektrik mühərrikləri yuxarı otaqda yerləşir. Diffuziya bölmələri bloklar şəklində kaskadlara birləşdirilir - hüceyrələr, o cümlədən 20 mərhələ. Ayrı-ayrı bölmələr, zəruri hallarda, klapanlardan istifadə edərək mövcud kaskadlardan ayrıla bilər.

Şəkil 6.14 böyük diffuziya mərhələsi ayırıcı tankın ölçüləri və çəkisi haqqında fikir verir. Möhürlənmiş soba bölücüdə çoxlu boru məsaməli arakəsmələr var.