Centrifugeuses-3 by MagikUnicorn

Bryce • Abstract • posted on Oct 05, 2014

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Description

Centrifuges The centrifuges used to enrich nuclear fuel They allow, along with a sophisticated gas centrifuge process to separate due to the difference of speed of the centrifugal settling of uranium 238 of the products of different densities (such hexafluoride hexafluoride lighter uranium 235, for to increase its proportion and enrich the future nuclear fuel, natural uranium is not rich enough fissile uranium 235). Uranium ore must be first purified and then converted into gas (or uranium hexafluoride UF6). This gas is injected in a special centrifuge, the rotor of which rotates at high speed in a vacuum chamber. With time the isotope U238 (heavier) then swerve aggregate against the wall of the centrifuge, while the U235 lighter molecules accumulate at the center. Various processes lead to good separation. The operation is repeated until the desired result. There is talk of centrifuge cascade (mounted in series and in parallel by thousands). As they pass to a centrifuge to coast, the uranium-235 content increases. The depleted UF6 is returned at the beginning of the cascade for reprocessing. The process was developed in the 1980s in the USA by the Department of Energy of the United States (DoE), with the construction of a first test cascade (1300 gas centrifuges) at the Oak Ridge lab (Tennessee) and the enrichment plant Piketon (Ohio), which operated a hundred centrifuges for 9 months. The idea was abandoned in 1986 and relaunched with a system of separation of isotopes by laser and vapor (SILVA, which since 2000 researched by USEC). Several manufacturers have developed gas centrifuge: Dutch German Russian and English (Urenco has created in the 1990s a company ERP) ... This solution tends to replace other enrichment alternatives (laser process, electromagnetic separation and liquid thermal diffusion and even gaseous diffusion separation (energy-intensive). Enrichment increases the 235 isotope ratio (0.7 %, it goes to 4-6% depending on the duration of centrifugation, and according to the customer's order). They are necessary for the production of nuclear fuel, but also for the production of military equipment, which is why the enrichment centrifuges and the number of factories are monitored by the IAEA. For example, Iran already has a plant in operation at Natanz (which can hold 54,000 centrifuges at least 8582 2010 provides nine other factories and announced build its third factory in 2011). In the USA, enrichment plants are subject to the law which imposes liability insurance for installation, special inspections, including before starting operations and an extensive impact study, especially because of the risk of pollution air. Radioactive waste produced by these plants must be treated according to the laws. ______________________________________

Comments (21)

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MagikUnicorn

5:25PM | Sun, 05 October 2014

Centrifugeuses Les centrifugeuses utilisées pour l'enrichissement du combustible nucléaire Elles permettent, par un procédé sophistiqué et long de centrifugation gazeuse de séparer grâce à la différence de vitesse de décantation centrifuge les produits de densité différente (tel l'hexafluorure d'uranium 238 de l'hexafluorure d'uranium 235 plus léger, en vue d'augmenter sa proportion et d'enrichir le futur combustible nucléaire, l'uranium naturel n'étant pas suffisamment riche en uranium 235 fissile). Le minerai d'uranium doit d'abord être purifié puis transformé en gaz (hexafluorure d’uranium ou UF6). Ce gaz est injecté dans une centrifugeuse spéciale, dont le rotor tourne à très grande vitesse dans un caisson sous vide. Avec le temps les isotopes U238 (plus lourds) se déportent puis s’agrègent contre la paroi de la centrifugeuse, tandis que les molécules d’U235 plus légères s’accumulent au centre. Divers procédés favorisent une bonne séparation. L'opération est renouvelée jusqu'à obtention du résultat voulu. On parle de cascade de centrifugeuse (montées en séries, et en parallèles par milliers). Au fur et à mesure de leur passage d'une centrifugeuse à l'autre, la teneur en uranium 235 augmente. L'UF6 appauvri est renvoyé au début de la cascade pour être retraité. Le procédé a été développé dans les années 1980 aux USA par le Département de l'Énergie des États-Unis (DoE), avec la construction d'une première cascade d'essai (1300 centrifugeuses à gaz) au laboratoire d'Oak Ridge (Tennessee) et à l'usine d'enrichissement de Piketon (Ohio) qui a exploité une centaine de centrifugeuses durant 9 mois. L'idée a été abandonnée en 1986 puis relancée avec un système de séparation d'isotopes par vapeur et laser (SILVA, qui fait depuis 2000 l'objet de recherches par l'USEC). Plusieurs industriels ont développé la centrifugation gazeuse : russes et anglais (Urenco qui a créé dans les années 1990 une société ERP), allemands, néerlandais... Cette solution tend à remplacer les autres alternatives d'enrichissement (procédé laser, séparation électromagnétique ou diffusion thermique liquide et même séparation par diffusion gazeuse (très consommatrice d'énergie). L'enrichissement accroît le taux d'isotope 235 (de 0,7 %, il passe à 4 à 6 % selon la durée de centrifugation, et selon la commande du client). Elles sont nécessaires pour la production de combustible nucléaire, mais aussi pour la production de matériel militaire, ce pourquoi les usines d'enrichissement et le nombre de centrifugeuses sont surveillés par l'AIEA. À titre d'exemple, l'Iran qui a déjà une usine en activité à Natanz (pouvant accueillir 54 000 centrifugeuses, au moins 8582 2010 prévoit 9 autres usines et a annoncé construire sa troisième usine en 2011). Aux USA, les usines d'enrichissement sont soumises à la loi qui leur impose une assurance responsabilité civile pour l'installation, des inspections spéciales, dont avant de commencer les opérations et une étude d'impact poussée, notamment en raison des risques de pollution de l'air. Les déchets radioactifs que produisent ces usines doivent être traités selon les lois en vigueur.

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