Разделительные рабочие единицы - Separative work units

Разделительная работа - степень разделения, выполненная в процессе обогащения, - это функция концентраций сырья, обогащенного выхода и обедненных хвостов; и выражается в единицах, которые рассчитываются таким образом, чтобы быть пропорциональными общему вводу (энергия / время работы машины) и обработанной массе. Разделительная работа не энергия.

Один и тот же объем разделительной работы потребует разного количества энергии в зависимости от эффективности технологии разделения. Разделительная работа измеряется в Разделительные рабочие единицы ЕРР, кг SW или кг UTA (от немецкого Урантреннарбайт - буквально работы по разделению урана)

1 ЕРР = 1 кг ЕР = 1 кг UTA
1 kSWU = 1 tSW = 1 t UTA
1 MSWU = 1 тыс. Тонн SW = 1 тыс. Тонн UTA

Определение

Работа ${ displaystyle W _ { mathrm {SWU}}}$ необходимо отделить массу ${ displaystyle F}$ корма пробирного ${ displaystyle x_ {f}}$ в массу ${ displaystyle P}$ анализа продукта ${ displaystyle x_ {p}}$ , и хвосты массы ${ displaystyle T}$ и анализ ${ displaystyle x_ {t}}$ дается выражением

{ Displaystyle W _ { mathrm {SWU}} = P cdot V left (x_ {p} right) + T cdot V (x_ {t}) - F cdot V (x_ {f})}

где ${ Displaystyle V влево (х вправо)}$ это функция значения, определяется как

{ displaystyle V (x) = (1-2x) ln left ({ frac {1-x} {x}} right)}

и удовлетворяет

{ displaystyle V '' (x) = { frac {1} {(x (1-x)) ^ {2}}}.}

Соотношение корма к продукту определяется выражением

{ displaystyle { frac {F} {P}} = { frac {x_ {p} -x_ {t}} {x_ {f} -x_ {t}}}}

тогда как отношение хвостов к продукту дается выражением

{ displaystyle { frac {T} {P}} = { frac {x_ {p} -x_ {f}} {x_ {f} -x_ {t}}}}

пример

Например, начиная с 102 кг (225 фунтов) природный уран (NU) требуется около 62 ЕРР, чтобы произвести 10 кг (22 фунта) Низкообогащенный уран (LEU) в ²³⁵Содержание U до 4,5%, при пробе хвостов 0,3%.

Количество разделительных рабочих единиц, обеспечиваемых обогатительной установкой, напрямую связано с количеством энергии, потребляемой установкой. Современным газодиффузионным установкам обычно требуется от 2400 до 2500 единиц. киловатт-часы (кВт · ч), или 8,6–9 гигаджоули, (ГДж) электроэнергии на ЕРР, в то время как для газоцентрифужных установок требуется всего от 50 до 60 кВт · ч (180–220 МДж) электроэнергии на ЕРР.

Пример:

Крупной атомной электростанции с чистой электрической мощностью 1300 МВт требуется около 25 тонн в год (25 т /а ) НОУ с ²³⁵Концентрация U 3,75%. Это количество производится из примерно 210 т NU с использованием примерно 120 тыс. КВт. Таким образом, обогатительный завод мощностью 1000 тыс. КВт.ч. / год способен обогащать уран, необходимый для заправки около восьми крупных атомных электростанций.