2.3. Alkalmazás: urándúsítás
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p1 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p1)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p1)
A természetes urán három izotóp, a 238-as, a 235-ös és a 234-es tömegszámú izotóp keveréke. Legnagyobb részben az 238U (99,27 m/m%) izotóp van jelen, míg lényegesen kevesebb az 235U (0,72 m/m%), és kisebb mint 0,01 m%-ban fordul elő az 234U. Hasadóanyagként 235U-izotópot használják. Ehhez azonban a természetes uránt dúsítani kell. Az atomerőművi alkalmazásnál a fűtőelemek 235U-tartalma jellemzően 3–5 m/m%, míg például az atombomba esetében ez a dúsítás jóval nagyobb, itt az 235U aránya akár 40–80 m/m% is lehet.
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p2 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p2)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p2)
Az 235U izotóp dúsítása urán-hexafluorid gáz formájában történik, melyet az uránszurokércből (U3O8 kettős oxid) állítanak elő. Az urán-hexafluoridra azért esett a választás, mert a fluornak egy stabil izotópja van és az UF6 az egyetlen urántartalmú vegyület, melynek szobahőfokon nagy a gőztenziója. A különböző molekulatömegű (238UF6 és 235UF6) gázelegyek szétválasztására elméletben számos elv szóba jöhet. Például a termikus diffúzió, az elektromágneses elválasztás, a gázdiffúzió, a gázcentrifuga, a kémiai elválasztás vagy a lézeres módszer. Mindegyik elválasztási módszer alapja a két izotóp eltérő tömegszáma (molekulatömege), mely eltérés jelen esetben kevesebb, mint 1%. Napjainkig, ipari méretben, a gázdiffúziós és a gázcentrifugás módszer terjedt el, míg a lézeres módszer ígéretes eredményeivel most van kialakulóban. Az uránizotópok gázdiffúzióval és ellenáramú gázcentrifugával való szétválasztására vonatkozó elméletet Karl Paley Cohen 1951-ben publikálta (Cohen, 1951).
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p3 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p3)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p3)
A gázdiffúziós módszert először a második világháború alatt alkalmazták urándúsításra a Manhattan-projekt keretében. A Knoxville-ben felállított üzemben szervetlen, finom mikropórusos fémmembránt használtak a szeparációhoz.
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p4 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p4)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p4)
1956 után ipari méretekben is megkezdődött a dúsított urán előállítása és békés célú felhasználása az atomerőművekben, kezdetben az USA-ban, majd a Szovjetunióban (2.3. ábra), de volt néhány gázdiffúziós urándúsító az Egyesült Királyságban, Kínában és Franciaországban is. Annak ellenére, hogy ma már a dúsított urán előállítására túlnyomó részben a gazdaságosabb üzemeltetésű gázcentrifugát használják, a gázdiffúzió jelentősége továbbra is megmaradt (Internet 1).
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_5 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_5)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_5)
2.3. ábra. Gázdiffúziós berendezés Oroszországban (Internet1)
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p7 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p7)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p7)
A gázdiffúziós urándúsítás lényege, hogy a kétféle uránizotópot tartalmazó UF6-gázelegyet egy porózus elválasztó falat tartalmazó készülékbe vezetik. Mivel a gázelegy komponensei számára a porózus membrán eltérő ellenállást jelent, a kisebb tömegszámú izotóp a póruson könnyebben hatol át (Zakrzewska-Kołtuniewicz, 2016). Így a készülékből két kilépő gázáramot kapunk: az egyik az 235UF6 -ban dúsított, míg a másik 235UF6 -ban szegényített (2.4. ábra). Az elválasztás egy lépésben csak igen kis mértékű, ezért a megfelelő dúsítás eléréséhez több egység egymás után (kaszkádba) kapcsolása szükséges.
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_6 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_6)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_6)
2.4. ábra. Gázdiffúziós egység
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p10 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p10)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p10)
A szeparációs faktor számítására megállapított képletet (lásd Graham második törvénye) alkalmazva az 235UF6 és az 238UF6 elegy esetén a relatív gázkiáramlás számszerűen:
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_table_7 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_table_7)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_table_7)
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p13 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p13)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p13)
Ez azt mutatja, hogy a gázkeverék két komponensének áramlási sebessége közötti különbség kevesebb, mint fél százalék. Ez indokolja, hogy akár több ezer elemből álló kaszkád szükséges néhány százalékos dúsítási fok eléréséhez.
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p14 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p14)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p14)
A sorba kötött diffúziós cellák elvi felépítését és technológiai kapcsolását mutatja a 2.5. ábra. A pórusos elválasztó fal az elemi egység belső terét osztja két részre. A cellába belép a dúsítandó gázáram, míg két különböző gázáram lép ki: a membránon áthaladt gázáram a könnyebb komponensben dúsabb, míg a másik gázáram a könnyebb komponensben szegényített. A kilépő gázáramokat úgy vezetik a szomszédos egységek megfelelő részébe, hogy a könnyebb komponensben dúsított gázáram tovább dúsuljon, míg a szegényített gázáramban tovább csökkenjen az alacsonyabb molekulatömegű komponens aránya. Az ily módon kaszkádba kapcsolt elemi diffúziós cellákból álló egység két végén kapjuk meg a betáplált gázkeverékhez képest kisebb molekulatömegű komponensben dúsított, illetve szegényített gázáramot.
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_7 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_7)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_fig_7)
2.5. ábra. Gázdiffúziós egységek kaszkádkapcsolása
Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!
Hivatkozások
Válaszd ki a számodra megfelelő hivatkozásformátumot:
Harvard
Bélafiné Bakó Katalin–Székely Katalin (szerk.) (2024): Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó.
https://doi.org/10.1556/9789636640583 Letöltve: https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p17 (2024. 11. 21.)
Chicago
Bélafiné Bakó Katalin, Székely Katalin, szerk. 2024. Gázelegyek membrános elválasztása. : Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583 (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p17)
APA
Bélafiné B. K., Székely K. (szerk.) (2024). Gázelegyek membrános elválasztása. Akadémiai Kiadó – Pannon Egyetemi Kiadó. https://doi.org/10.1556/9789636640583. (Letöltve: 2024. 11. 21. https://mersz.hu/dokumentum/m1212gazme__9/#m1212gazme_7_p17)
A gázdiffúziós egységek építésekor az egyik legnehezebb feladat a diffúzor szerkezeti anyagának megválasztása. Az áteresztő nyílás mérete a többéves működés során sem változhat, ellen kell állnia az erősen korrozív tulajdonságú urán-hexafluoridnak is. Az elválasztó fal egyik lehetséges megoldása a szinterezett nikkelből vagy alumíniumból készült, 10–25 nm pórusméretű aggregált gátakat tartalmazó porózus membrán (Beaton, 1962). Membránként használnak eredendően nem pórusos anyagokat is. Ezek az úgynevezett fóliatípusú zárórétegek, melyekből úgy készítenek porózus membránt, hogy az ötvözet (például ezüst-cink) egyik komponensét savas oldással eltávolítják.
Letöltés
A letöltés befejezése után azonnal olvashatod a kiadványt.
A letöltéshez MeRSZ+ előfizetés szükséges.
Mappáim
Még nem hoztál létre mappát.
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
