俄羅斯TVEL公司稱,其研發的第十代鈾同位素分離機——新型氣體離心機即將開展工業試運行。
據俄羅斯原子能公司燃料部門TVEL介紹,新機器“超越了俄羅斯原子能公司企業運行的所有前幾代離心機”。新一代離心機將在TVEL股份公司的一個工廠進行工業試運行,在鈾濃縮車間開展的測試將是開發的最后階段,之后將投入批量生產。
TVEL股份公司科技活動高級副總裁亞歷山大·烏格留莫夫表示,此次研發是“設計師、技術人員和制造商取得的歷史性成就”。他稱,公司正在推進鈾濃縮能力現代化升級計劃,分階段用現代化的高效GC - 9+離心機替換老一代離心機,這些離心機將運行數十年,而GC - 10是又一進步,未來將助力分離工廠更加現代化和高效。
氣體離心機利用離心力分離較輕的鈾235同位素與較重的鈾238同位素。TVEL關于第十代離心機的報告未具體說明其與第九代和9 +離心機的區別,但指出“俄羅斯各代氣體離心機的區別在于其效率和生產率的提升”。
未濃縮鈾(天然鈾)中約含0.7%的可裂變鈾235(U - 235)同位素,“可裂變”指其能在核反應堆中通過裂變過程產生能量,其余為不可裂變的鈾238同位素。多數核反應堆需要鈾235含量在3.5%至5%之間的低濃縮鈾(LEU)燃料,目前正在開發的先進反應堆設計及許多小型模塊化反應堆將需要更高濃縮度。
濃縮過程是將氣態六氟化鈾通過氣體離心機增加可裂變同位素濃度。離心機真空外殼內有快速旋轉的轉子(每秒一千轉),利用可裂變同位素和非裂變同位素間極其微小的質量差異進行分離。轉子旋轉時,靠近圓柱外壁的含較重非裂變同位素的分子濃度增加,靠近中心的含較輕鈾 - 235同位素的分子濃度也相應增加。世界核協會關于鈾濃縮的資料文件包含更多濃縮過程和技術細節。