آزمایش اولیه آبشار سانتریفیوژ HALEU

به عنوان یک نقطه عطف مهم، Centrus Energy - یک شرکت تحت قرارداد با وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) برای نشان دادن تولید اورانیوم غنی شده با سنجش بالا (HALEU) با فناوری داخلی - در 9 فوریه گفت که ساخت و آزمایش اولیه را به پایان رسانده است.

آبشار سانتریفیوژ غنی سازی اورانیوم پیشرفته و همچنین اکثر سیستم های پشتیبانی مرتبط با آن، زمانی که شرکت کارهای باقی مانده مربوط به سیستم های پشتیبانی را در تاسیسات خود که از DOE در پیکتون، اوهایو اجاره کرده است، تکمیل کند، برای نشان دادن HALEU به دنبال چراغ سبز کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای (NRC) خواهد بود.

در صورت اعطای این تسهیلات، اولین کارخانه جدید غنی‌سازی فناوری متعلق به ایالات متحده خواهد بود که تولید را در 70 سال آینده آغاز می‌کند.

آبشار پیشگام Centrus از ماشین‌های سانتریفیوژ گازی استفاده می‌کند که هگزافلوورید اورانیوم (UF6) گرم شده تا حالت گازی - را به روتور داخل دستگاه سانتریفیوژ می‌دهد.

روتوری که با سرعت بالا در داخل یک پوشش فولادی می چرخد از نیروی گریز از مرکز برای متمرکز کردن ایزوتوپ های سنگین U-238 در دیواره بیرونی روتور و ایزوتوپ های سبک تر U-235 به سمت مرکز روتور استفاده می کند و سپس جریان ها در یک آبشار به ماشین های بعدی تغذیه می شوند تا به سطح مورد نظر غنی سازی برسند.

Centrus برای آبشار سانتریفیوژ HALEU 16 AC100M از یک ماده خوراک 4.95 درصد LEU استفاده خواهد کرد.

این نشان می دهد که تقریباً 85٪ از واحدهای کار جدایی (SWU) - معیاری برای غنی سازی مورد نیاز برای تولید HALEU - قبلاً در مواد خوراک LEU موجود است. ساخت آبشار در سال 2019 تحت یک قرارداد سه ساله به ارزش 115 میلیون دلار با اداره DOE آغاز شد.

در حالی که DOE چندین بار قرارداد را اصلاح کرد تا کل بودجه قرارداد را به 158.9 میلیون دلار افزایش دهد، بعداً دوره عملکرد را تا نوامبر 2022 تمدید کرد.

به دلیل تأخیرهای زنجیره تأمین مرتبط با COVID که تحویل سیلندرهای ذخیره سازی HALEU را مختل کرد، DOE در نهایت انتخاب شد، برای انتقال بخش عملیاتی تظاهرات به یک قرارداد جدید و رقابتی که Centrus در ماه نوامبر اعطا شد.

اولین نمایش در نوع خود به تعویق افتاد، اما مشتاقانه منتظر بود، با توجه به پیامدهای آن برای کاهش - حتی اگر متوسط - عرضه HALEU، نوعی سوخت اورانیوم 235 غنی شده تا 20٪.

کارشناسان خاطرنشان می کنند که از آنجایی که HALEU بالاتر از سطح 4 تا 5 درصدی است که معمولاً در راکتورهای موجود استفاده می شود، ممکن است قدرت بیشتری در هر حجم نسبت به راکتورهای معمولی فراهم کند و کارایی آن امکان اندازه های کوچکتر نیروگاه را فراهم می کند.

نوع سوخت نیز نوید عمر طولانی‌تر هسته و سرعت سوزاندن زباله‌های هسته‌ای را می‌دهد و بسیاری از طرح‌های راکتور هسته‌ای پیشرفته، از جمله 9 طرح از 10 طرحی که تحت برنامه نمایش رآکتور پیشرفته DOE (ARDP) اعطا شده‌اند، به HALEU نیاز دارند.

اما در حال حاضر، HALEU تنها از دو منبع در دسترس است: مقادیر محدودی از DOE از طریق کم کردن ذخایر موجود مواد و از منابع تجاری از طریق TENEX، یک شرکت سوخت هسته‌ای متعلق به شرکت دولتی روسی Rosatom.

هنگامی که آبشار 16 سانتریفیوژ AC100M Centrus طبق برنامه‌ریزی شده در 31 دسامبر 2023 راه‌اندازی شود، تولید 20 کیلوگرم (کیلوگرم) HALEU با 19.75 درصد غنی‌سازی را نشان خواهد داد، همانطور که طبق یک قرارداد معین شده 150 میلیون دلاری مورد نیاز است.

این قرارداد تا سال 2024 دو فاز را در بر می گیرد و تحت فاز 2، Centrus قصد دارد تولید را برای یک سال کامل با نرخ تولید سالانه 900 کیلوگرم HALEU ادامه دهد. DOE مالک HALEU تولید شده از آبشار نمایش خواهد بود.

این شرکت در ماه نوامبر خاطرنشان کرد: Centrus بر اساس هزینه به اضافه هزینه تشویقی، با ارزش قرارداد [فاز 2] مورد انتظار حدود 90 میلیون دلار، مشروط به تخصیص، جبران خواهد شد.

این قرارداد همچنین گزینه هایی را به وزارتخانه می دهد تا حداکثر 9 سال دیگر تولید را از آبشار فراتر از قرارداد پایه بپردازد، این گزینه‌ها به صلاحدید وزارتخانه است و منوط به در دسترس بودن تخصیصات کنگره است.

دستگاه AC100 اصلی Centrus Energy با پشتیبانی وزارت انرژی توسعه یافت و بعداً توسط Centrus به دستگاه فعلی AC100M تحت قرارداد با آزمایشگاه ملی Oak Ridge پالایش شد، Centrus Energy 16 سانتریفیوژ خود را در تاسیسات غنی سازی خود در Piketon، اوهایو به نمایش خواهد گذاشت.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.