ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Предисловие редактора к русскому изданию из "Обогащения урана" Проблема разделения изотопов — довольно старая проблема, поскольку физикам и физико-химикам потребовалось исследовать так называемые изотопические эффекты. Предлагаемая книга посвящена изложению принципиальных вопросов, лежащих в основе различных методов разделения изотопов. Эти вопросы изложены во многих статьях, опубликованных в журналах, но систематизированные обзоры практически отсутствуют. Предлагаемая книга восполняет этот пробел. В ней читатель найдет описание диффузионного, центробежного, лазерного и других методов разделения изотопов. Каждому из этих методов посвящен специальный обзор, написанный авторитетными специалистами в данной области. [c.3] Известно, что наиболее промышленно-развитый метод разделения изотопов урана — диффузионный. Но, как справедливо указано в предисловии к английскому изданию, промышленная технология диффузионного метода разделения изотопов урана засекречена. И лишь в последние годы появились отдельные статьи, в которых изложены масштабы промышленного производства в США и некоторые технические детали, связанные с этой технологией. [c.3] Теория диффузионного метода разделения изотопов довольно подробно изложена в статье Д. Массиньона. Она составлена на основе статей, опубликованных в различных журналах. То же относится и к центробежному методу, который недавно начали применять в полупромышленном масштабе в некоторых странах — Великобритании, Нидерландах, ФРГ, США и Японии. [c.3] Для научных исследований, а также для нужды народного хозяйства широко используют изотопы многих элементов. Данная книга безусловно будет полезна для специалистов, занимающихся проблемами разделения стабильных изотопов. [c.3] Можно быть уверенным, что эта книга найдет широкий круг читателей. [c.3] Легкий изотоп урана — атомные ядра которого являются делящимися, представляет собой важнейшую часть топлива, используемого в ядерных реакторах. На урановом топливе, обогащенном изотопом работает большинство энергетических реакторов. Для этих целей требуется уран с концентрацией изотопа всего лишь несколько процентов, тогда как высоко обогащенный уран используется в ядерном оружии. [c.4] Выбор рабочих условий, определение размеров каждой ступени и соединение ступеней в разделительный завод (каскад) могут быть сделаны на основе так называемой теории каскадов, которая служит важным инструментом оптимизации процесса разделения. [c.4] В этой книге сделана попытка дать современную картину науки и техники изотопного обогащения урана как для лабораторны,х исследований, так и для промышленного применения. Авторы попытались дать исчерпывающую информацию, насколько это позволяли существующие ограничения. [c.4] Теория каскадов, рассмотренная Б. Бриголи, дает читателю основные представления о математическом описании процессов разделения. Соответствующая глава включает оригинальное изложение теории идеальных несимметричных каскадов. [c.4] Газовая диффузия, которая сегодня является главным промышленным процессом в обогащении урана, обстоятельно рассмотрена Д. Массиньоном. Наряду с промышленными и инженерными аспектами диффузионных заводов автор подробно рассмотрел газовый поток через фильтры и соответствующие эффекты разделения. [c.4] Разделение в сопле сейчас вступает в демонстрационную фазу. Е. В. Беккер дал полное описание метода, включая как физические принципы, так н технические аспекты. Он также кратко рассмотрел тенденции дальнейшего развития в этой области. [c.5] Две последние главы книги посвящены новым методам обогащения урана. К. П. Робинсон и Р. Дж. Дженсен дают обзор по лазерным методам, в которых разделение происходит при селективном фотовозбуждении атомов или молекул урана. Ф. Босхотен и Н. Натрат сообщают об экспериментах по разделению изотопов во вращающейся плазме и кратко рассматривают некоторые новейшие концепции, такие как применение метода ионного циклотронного резонанса для разделения изотопов. Как лазерный, так и плазменный методы находятся пока в стадии лабораторных исследований. [c.5] До последнего времени прогнозы спроса и предложения на обогащенный уран указывали на возможную нехватку его в будущем, если не будут созданы новые обогатительные заводы. Сейчас, однако, ситуация представляется более спокойной. [c.6] Планы развития новых разделительных мощностей выполнялись вполне удовлетворительно, тогда как ядерные энергетические программы заметно сократились в ряде стран. Это было вызвано общим экономическим спадом, включающим уменьшение спроса на энергию, а также продолжающимися дебатами об охране окружающей среды и политическими спорами, касающимися эксплуатации ядерных энергетических установок. Проблема создания новых обогатительных мощностей все же существует, хотя и не так остро. Продление сроков ее решения позволило составить новые производственные планы и рассмотреть альтернативы классической технологии газовой диффузии. Появились новые стимулы к разработке новых методов обогащения урана и строительству новых заводов. Возрождение интереса к технологии разделения изотопов в течение последних нескольких лет подтверждается сравнительно большим числом конференций и совещаний, посвященных этому вопросу. [c.6] Как отмечалось выше, в последние годы прогнозы будущего развития ядер-нон энергетики, за немногими исключениями, указывали на заметный спад во всем мире. [c.6] оценки общей мощности атомных электростанций в девяти странах Европейского экономического сообщества (ЕЭС) в 1985 г. снизились от 175 ГВт, по прогнозам, сделанным в 1974 г. после нефтяного кризиса, до 74 ГВт, в соответствии с некоторыми недавними прогнозами [1, 2]. [c.6] Подобные тенденции проявились в некоторых других странах, имеющих обширные ядерные энергетические программы, таких как США, Япония, Канада и Испания. Доля этих четырех стран вместе с девятью странами ЕЭС в общем мировом балансе до 1985 г. составляет около 80 %. (По-видимому, впоследствии эта доля будет уменьшаться). Прогнозы мощности атомных электростанций до 1990 г. приведены в табл. 1.1. [c.6] За исключением Канады, где ядерная энергетическая программа базируется иа топливном цикле с использованием природного урана, увеличение ядерных мощностей во всех других странах практически полностью основано на легко-водных реакторах, использующих обогащенный уран. До 2000 г. ролью реакторов на быстрых нейтронах можно практически пренебречь. [c.6] Вернуться к основной статье