俄罗斯TVEL公司称,其研发的第十代铀同位素分离机——新型气体离心机即将开展工业试运行。
据俄罗斯原子能公司燃料部门TVEL介绍,新机器“超越了俄罗斯原子能公司企业运行的所有前几代离心机”。新一代离心机将在TVEL股份公司的一个工厂进行工业试运行,在铀浓缩车间开展的测试将是开发的最后阶段,之后将投入批量生产。
TVEL股份公司科技活动高级副总裁亚历山大·乌格留莫夫表示,此次研发是“设计师、技术人员和制造商取得的历史性成就”。他称,公司正在推进铀浓缩能力现代化升级计划,分阶段用现代化的高效GC - 9+离心机替换老一代离心机,这些离心机将运行数十年,而GC - 10是又一进步,未来将助力分离工厂更加现代化和高效。
气体离心机利用离心力分离较轻的铀235同位素与较重的铀238同位素。TVEL关于第十代离心机的报告未具体说明其与第九代和9 +离心机的区别,但指出“俄罗斯各代气体离心机的区别在于其效率和生产率的提升”。
未浓缩铀(天然铀)中约含0.7%的可裂变铀235(U - 235)同位素,“可裂变”指其能在核反应堆中通过裂变过程产生能量,其余为不可裂变的铀238同位素。多数核反应堆需要铀235含量在3.5%至5%之间的低浓缩铀(LEU)燃料,目前正在开发的先进反应堆设计及许多小型模块化反应堆将需要更高浓缩度。
浓缩过程是将气态六氟化铀通过气体离心机增加可裂变同位素浓度。离心机真空外壳内有快速旋转的转子(每秒一千转),利用可裂变同位素和非裂变同位素间极其微小的质量差异进行分离。转子旋转时,靠近圆柱外壁的含较重非裂变同位素的分子浓度增加,靠近中心的含较轻铀 - 235同位素的分子浓度也相应增加。世界核协会关于铀浓缩的资料文件包含更多浓缩过程和技术细节。