Лазерное обогащение урана

kirill111> Куда пропал адепт американских агиток лазерного разделения?

Вроде всё уже сказано. Смотрите мою подпись. Но раз Вы настаиваете...

Fakir> Компания "Klydon" отвечала в ЮАР за разработку методов лазерного обогащения урана, но не добившись значимых успехов и в связи с отказом Южной Африки от военной ядерной программы, продала технологию в Австралию

Опять Карузо в исполнении Рабиновича кривые переводы с манипуляциями.

Компания Klydon (бывшая Scientific Development and Integration) занимается производством специализированных лазеров. Именно лазеры и покупали австралийцы, а не какие-то там технологии обогащения.

Характеризуя же приведённые Вами ссылки в целом могу лишь повторить уже сказанное - все это сплошное акынство.

Технология SILEX тотально секретна уже 10+ лет как. Все публикации на тему после 1999 года есть гадание на кофейной гуще. Факт же ровно один: в отличии от всех предыдущих итераций технологий лазерного обогащения, на коммерческое обогащение урана по процессу SILEX была выдана лицензия NRC. И выдана не какой-то там USEC, а GE\Hitachi.

Nikita> Технология SILEX тотально секретна уже 10+ лет как. Все публикации на тему после 1999 года есть гадание на кофейной гуще.

Это не принципиально. Для того, чтобы воспроизвести технологию, материала может быть и недостаточно, но для оценки её возможностей (того же энергопотребления) - вполне хватит.

Так что если сведения 1999-го о том, что там гексафторид урана, и верны утверждения про лазеры и хотя бы по порядку величины правдива информация о длине волны - то примерно понятно, что там может быть. Пусть не в деталях, но на уровне принципа и общих ограничений и проблем.

Из того, что про SILEX написано - это лазерно-молекулярное разделение изотопов урана, какая-то из разновидностей.

Лазерно-молекулярное разделение изотопов урана развивается по двум направлениям:

MLIS — Molecular Laser Isotope Separation — лазерно-молекулярное разделение изотопов урана при изотопически селективном возбуждении колебания молекулы UF₆ в полосе 16 мкм с последующей диссоциацией;
CRISLA — Chemical Reaction by Isotope Selective Laser Activation — селективная лазерная активация молекулы UF₆ при возбуждении колебания в полосе 5 мкм с последующей фотохимической реакцией активированной молекулы с реагентом.

 

И больше похоже на MLIS.

Эти методы давно исследовались, есть куча публикаций. Соответственно и оценок по технико-эономическим параметрам.

Например:

---

Затраты электроэнергии ~ 30 кВт * час/кг ЕРР. Данная цифра получена на основе эксплуатации лабораторной установки; для промышленного модуля она может оказаться и несколько выше из-за возможной нелинейности масштабирования, и гораздо ниже при переходе на качественно иные, с гораздо большими КПД, лазерные системы (КПД современных систем СО2-лазер — пара-водородная рамановская кювета не превышает ~2-3%). Более точные данные могут быть получены при эксплуатации пилотной установки. Для ГЦ по данным URENCO ~ 50 кВт * час/кг ЕРР.

Стоимость единицы работы разделения ~ 30-40 долларов за кг ЕРР также ориентировочная и во многом зависит от ресурса и стоимости сменных элементов промышленного модуля. Эти данные могут быть получены также в процессе эксплуатации пилотной установки. Для ГЦ по данным USEC стоимость работы разделения ~ 80 долларов за кг ЕРР, по данным Urenco ~40 долларов за кг ЕРР.

Уровень капитальных затрат будет определяться техническими решениями: даже такой широкий диапазон как 100-500 долларов за кг ЕРР/год может оказаться недостаточно широким. Если, например, удастся создать коммутационную систему, обеспечивающую частоту повторения импульсов
СО2-лазера ~ 10 кГц, и двух-трёхчастотный резонатор в одном СО2-лазере, то стоимость может быть ниже 100 долларов за кг ЕРР/год, а если частота повторения будет на уровне нескольких сотен Гц при одночастотном резонаторе, то стоимость может быть выше 500 долларов за кг ЕРР/год. Для ГЦ по различным данным уровень капитальных затрат составляет 500-700 долларов за кг ЕРР/год. Таким образом, судить о преимуществе лазерно-молекулярного метода разделения изотопов урана в сравнении с центрифугами — преждевременно.

---

Соответственно это понимание общих закономерностей - даже если и считать, что все проблемы по пути решены, причём в лучшем виде - позволяет специалистам по обогащению вполне обоснованно делать выводы наподобие таких:

Калитеевский, гендиректор «Центротех-СПб» (КБ разработало и внедрило в производство несколько поколений промышленных газовых центрифуг), 17.03.2010:

О лазерной технологии разделения изотопов и урана, в частности, много говорят. Но известно только несколько успешных проектов при ограниченном применении разделения и только редкоземельных изотопов, не имеющих газообразных химических соединений. Вопрос о применении лазерной технологии очень подробно рассматривался на объединенном НТС «Росатома» и «Курчатовского института» летом 2008 года. Его решения известны, а суть такова: маловероятно, что лазерная технология для разделения изотопов урана нужна. Наши ученые пока сходятся во мнении, что лазерная технология не может быть эффективнее центрифужной.

 

И к слову - напр., у Urenco (центрифуги) уже сейчас может быть себестоимость около $30 за ЕРР. Сколько у нас - не нашёл данных, но бывало, продавали дешевле 60$ за ЕРР. И по всем мнениям иностранных экспертов наши ЕРР - самые дешёвые, с очень значительным перевесом. Даже пишут, что "если рынок обогащённого урана станет конкурентным (вместо существующего дуопольнго), это может оказаться невыгодным для всех, кроме русских".
Рыночная стоимость одной ЕРР в 2008 была 156$.

Не, ну технологии-то красивые, потенциально где-то и вовсе уникальные - чего стоит принципиальная способность разделять не только изотопы, но даже изомеры.

А тем временем пока Никита бухтит про космические корабли лазеры бороздящие просторы вселенной ,выпускается 9е поколение центрифуг.

И не знал, что их целых девять поколений...

Залез в инет - попалась статья с профессиональным ликбезом по сабжу

sam7>
Вот тут тож интересно.

Ну и агитка от РосАтома. В принципе понятно что один контракт на строительство влечет шлейф договоров на обслуживание,обучение ,поставку запчастей и компектующих,но все равно познавательно.

Nikita> Они и не будут описаны ещё много лет. Бо на технологии стоит большой и толстый гриф.

Ого! А у вас допуск есть к такой информации?!?! И вы так легко о ней распространяетесь? Я бы побоялся: FBI и CIA, в купе со всякими NSA и пр. не дремлют. Или у вас нет допуска?

Fakir> По другим источникам, у американских центрифуг было очень плохо с надёжностью - часто выходили из строя.
Fakir> А почему у них с центрифугами настолько плохо всё получилось (действительно плохо), хотя потратили кучу времени и 4 млрд.$, в то время, как и европейцы, и японцы, и даже бразильцы (не говоря о нас) вполне справились с задачей - загадочная история. "Никто не знает", вот буквально.
Fakir> Предполагать, что дело оказалось не под силу - смешно.

Т.н. "американская наука" по сути имеет очень простую схему: станки валят гомно печатают бумажки, на запах этих бумажек слетаются навозные мухи ученые со всех концов света...ну и далее по тексту. Получается эффективно, быстро, но очень, очень, очень дорого - но это не страшно, потому как станки работают на полную мощь, а бумага дешева... Вот только с теми областями, в которых "на окошках натянуты противомушные сетки" - не получается

hsm> Развитие центрифужных технологий остановилось в США по простой причине - спрос не оправдывал затрат.

Да-да. Вынуждены были - именно вынуждены - разубоживать оружейный уран из собственных запасов, заключать сделку ВОУ-НОУ, больше миллиарда ввалили в американскую центрифугу и с треском провалили - а это просто виноград зелен был.

hsm> Свои потребности они закрывают, незадорого, неспешно возятся с перспективным лазерным разделением.

...ага, и так уже полвека

hsm>> Не, не, там речь шла о новой, разрабатываемой, технологии обогащения, "лазерной".
Naib> Знал бы ты сколько эту технологию уже пилят. Хреноватенькая она. Перспективы заманчивые, но энергоёмкость жуткая, а выход мал. И масштабируется плохо. В общем, провалят они её без вариантов.
На форуме atominfo.ru продвигают телегу, что лазерное разделение хорошо для бомбоделов и плохо для энергетики. Т.е. проблема там в том, что легко сделать 90% уран (и энергозатраты меньше, чем для 90% центрифужным методом), а 5% - не так, чтобы легко или выгодно. Точнее, так, 90% и 5% почти одинаково легко (или тяжело). Но 90% тяжело любым методом, и там лазер, в итоге выигрывает, а 5% - извините.
Соответственно, нынешние усилия направлены, в основном, на то, чтобы нельзя было с 5% перепрыгнуть на 90%, а без этого у технологии коммерческих перспектив ноль. И, вот тут-то, ничего и не выходит.

Б.г.> Соответственно, нынешние усилия направлены, в основном, на то, чтобы нельзя было с 5% перепрыгнуть на 90%,

ЗАЧЕМ?! Если владелец лазерных обогатительных мощностей тот же самый, что у прежних газодиффузионных/центрифужных?!
Лазерные обогатители ж не продавать - как не продают и центрифуги.

Б.г.>> Соответственно, нынешние усилия направлены, в основном, на то, чтобы нельзя было с 5% перепрыгнуть на 90%,
Fakir> ЗАЧЕМ?! Если владелец лазерных обогатительных мощностей тот же самый, что у прежних газодиффузионных/центрифужных?!

Затем, чтоб нельзя было украсть 90% уран. Затем, чтоб не нужно было думать о возможной критичности готового продукта.

Fakir> Лазерные обогатители ж не продавать - как не продают и центрифуги.

Зато лазерную ТЕХНОЛОГИЮ украсть гораздо легче, чем центрифужную. Газодиффузионную красть нет смысла.

Б.г.> Затем, чтоб нельзя было украсть 90% уран.

У кого, откуда?! С "Маяка" или его американского аналога в Окридже или где он там?

Б.г.> Затем, чтоб не нужно было думать о возможной критичности готового продукта.

Да что о нём вообще думать?! Если кого-то это парит - тут же на ходу разубоживаешь до 5%. Какая-то совершенно высонная из пальца проблема, ИМХО.

Б.г.> Зато лазерную ТЕХНОЛОГИЮ украсть гораздо легче, чем центрифужную.

Вот это щас всерьёз было?

Б.г.>> Затем, чтоб нельзя было украсть 90% уран.
Fakir> У кого, откуда?! С "Маяка" или его американского аналога в Окридже или где он там?

Б.г.>> Затем, чтоб не нужно было думать о возможной критичности готового продукта.
Fakir> Да что о нём вообще думать?! Если кого-то это парит - тут же на ходу разубоживаешь до 5%. Какая-то совершенно высонная из пальца проблема, ИМХО.

Может, и "высонная", но парит и серьёзно.

Б.г.>> Зато лазерную ТЕХНОЛОГИЮ украсть гораздо легче, чем центрифужную.
Fakir> Вот это щас всерьёз было?

ты живёшь в каком-то странном мире.

Б.г.>>> Затем, чтоб нельзя было украсть 90% уран.
Fakir>> У кого, откуда?! С "Маяка" или его американского аналога в Окридже или где он там?
Б.г.> В Молдавии задержаны 6 человек за попытку вывоза урана - BBC News Русская служба
Ага..

В прошлом году молдавская полиция арестовала трех человек, которые пытались продать в Кишиневе 1,8 кг урана-238. Тогда они рассчитывали получить за товар 13 млн долларов.

 

Напомним, в июне власти республики объявили о задержании группировки, перевозившей контейнер с ураном-235, не сообщая при этом, был ли уран обогащенным и каково было его количество. «В состав криминальной группировки вошли граждане Молдавии, жители Приднестровья с множественным гражданством, гражданин России и граждане одной из арабских и африканских стран», – прокомментировал задержание начальник управления по расследованию правонарушений МВД Молдавии Виталий Бричак. «Операция по разработке группы велась в тесном контакте с представителями правоохранительных органов Украины, Германии и США. Именно они сообщили, что Молдова станет транзитной территорией возможного заключения сделки по продаже урана-235», – пояснил он.

Как уточняет AP, молдавские полицейские, проинструктированные американскими специалистами, вышли на контакт с контрабандистами и договорились о покупке 4,4 граммов вещества, которое оказалось обогащенным ураном. Цена сделки составила 420 тыс. евро. При ее заключении продавцы и были задержаны.

Обсуждая условия продажи, контрабандисты заявляли, что располагают еще девятью килограммами урана, а также некоторым количеством плутония.

 

Б.г.> На форуме atominfo.ru продвигают телегу, что лазерное разделение хорошо для бомбоделов и плохо для энергетики. Т.е. проблема там в том, что легко сделать 90% уран (и энергозатраты меньше, чем для 90% центрифужным методом), а 5% - не так, чтобы легко или выгодно. Точнее, так, 90% и 5% почти одинаково легко (или тяжело). Но 90% тяжело любым методом, и там лазер, в итоге выигрывает, а 5% - извините.

"Давненько я не брал в руки шашек" © То бишь на atominfo не ходил. Для лазерного разделения нужен лазер с точной подстройкой длины волны (подсознание что-то шепчет про лазеры на свободных электронах) + не менее точный контроль параметров разлагаемого вещества. Про применение там экономичных полупроводниковых лазеров я не слышал. Плюс экстинкция там тоже весьма умеренная, то есть период облучения тоже должен быть не так уж мал. Раз пошла такая пьянка - калютроны на неодимовых магнитах, либо на сверхпроводниковых электромагнитах снова вполне себе оживают.

Б.г.> Соответственно, нынешние усилия направлены, в основном, на то, чтобы нельзя было с 5% перепрыгнуть на 90%, а без этого у технологии коммерческих перспектив ноль. И, вот тут-то, ничего и не выходит.

Разубожить обратно несложно. Или облучать сразу двумя длинами волн, чтобы выделять попутно и 238 уран. На худой конец - настройку волны сбить. Честно говоря - не вижу проблем. Да и методы с разовым обогащением на 5% вполне себе существуют.

Б.г.>> В Молдавии задержаны 6 человек за попытку вывоза урана - BBC News Русская служба
S.I.> Ага..

В статье вроде сначала говорится что продавали 238ой уран, а затем - что якобы обогащенный. Журналюги, похоже, те еще "спецы". Для них наверное чем тяжелее, тем богаче . Судя по всему, - буря в стакане воды. Природный или обедненный уран видимо продавали, которые не особо охраняются.

Б.г.>>> Затем, чтоб нельзя было украсть 90% уран.
Fakir>> У кого, откуда?! С "Маяка" или его американского аналога в Окридже или где он там?
Б.г.> В Молдавии задержаны 6 человек за попытку вывоза урана - BBC News Русская служба

Даже если на самом деле украли - чтобы изменилось, если бы там же стояла не центрифуга, а лазер, или наоборот?!

Б.г.> Б.г.>> Зато лазерную ТЕХНОЛОГИЮ украсть гораздо легче, чем центрифужную.
Fakir>> Вот это щас всерьёз было?
Б.г.> ты живёшь в каком-то странном мире.

Возможно, наш мир, в котором для обогащения урана нужны очень мощные лазеры с прецизионной настройкой длины волны (а также куча сложнейшего оборудования), и является странным - но мне кажется, мир, в котором уран обогащают при помощи копеечной китайской указке какой-то волшебной технологией, которую спереть проще, чем мобилу из кармана, такой мир - куда страньше.

U235> В статье вроде сначала говорится что продавали 238ой уран, а затем - что якобы обогащенный. Природный или обедненный уран видимо продавали, которые не особо охраняются.

Да скорее всего так. 5% - тоже обогащённый. Да и вообще аферисты похоже.

S.I.> Да скорее всего так. 5% - тоже обогащённый. Да и вообще аферисты похоже.

Скорее инсценировка по заказу западных спецслужб. Раз в несколько этот сценарий почти без изменений разыгрывается в той или иной постсоветской антироссийской стране, когда злые русские якобы продают ядерные материалы. При этом ни разу не было предоставлено никаких материальных доказательств, что реально чего-то украли, но для шумихи в прессе и обработке западного и не только избирателя о злых и опасных русских этого хватает

S.I.>> Да скорее всего так. 5% - тоже обогащённый. Да и вообще аферисты похоже.
U235> Скорее инсценировка по заказу западных спецслужб.
Тоже вариант возможный.

Fakir> Это не принципиально. Для того, чтобы воспроизвести технологию, материала может быть и недостаточно, но для оценки её возможностей (того же энергопотребления) - вполне хватит.
Fakir> Так что если сведения 1999-го о том, что там гексафторид урана, и верны утверждения про лазеры и хотя бы по порядку величины правдива информация о длине волны - то примерно понятно, что там может быть. Пусть не в деталях, но на уровне принципа и общих ограничений и проблем.
Fakir> Из того, что про SILEX написано - это лазерно-молекулярное разделение изотопов урана, какая-то из разновидностей.
Fakir> И больше похоже на MLIS.

Ха! Эвона! Судя по всему, был неправ. По крайней мере - возможно неправ По крайней мере, есть мнение, что там другой принцип, довольно хитрый, и хотя тоже лазерно-молекулярный (не атомный), но существенно более хитрый (фиг догадаешься, красиво), и потому - якобы! точных данных нет, пока гадания! - теоретически менее энергоёмкий. Но - только теоретически, "потолок выше". Судя по тому, что не особо дело двинулось за прошедшее десятилетие, на практике там какие-то сложности. Или в эксперименте вообще, или при внедрении.

Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов

Г.Н. Макаров
Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

Из большого числа предложенных на сегодня лазерных методов разделения изотопов наибольшее развитие получила изотопно-селективная инфракрасная (ИК) многофотонная диссоциация (МФД) молекул. На её основе в России (г. Калининград) было открыто и работало производство по разделению изотопов углерода. Развитие этого лазерно-молекулярного метода разделения изотопов применительно к тяжёлым элементам, в том числе к урану, сдерживается высокой энергоёмкостью процесса ИК МФД молекул, отсутствием высокоэффективных и мощных лазерных систем и рядом других факторов. В связи с этим весьма актуальны и востребованы исследования, направленные на разработку низкоэнергетических методов лазерного разделения изотопов, в том числе тяжёлых элементов. Представлен обзор подходов в реализации индуцированных ИК-лазерным излучением изотопно-селективных процессов, ряд из которых может стать основой для разработки низкоэнергетических методов молекулярного лазерного разделения изотопов. Рассматриваются физико-химические основы и принципы указанных подходов. Проведён анализ возможности их применения на практике для разделения изотопов. Обсуждаются преимущества и недостатки описанных подходов. Предложены подходы, которые могут быть перспективной альтернативой низкоэнергетическим методам молекулярного лазерного разделения изотопов.

 

В целом обзор о другом, но пара страничек и о SILEX есть.
Но, подчеркну, и в обзоре это как бы со слов и гадательно. Складывается ощущение, что несмотря на большое число работ по лазерному разделению изотопов по всему миру, вот этим методом и с ураном никто больше не пробовал ковыряться - в итоге никаких независимых подтверждений хотя бы на уровне proove of principle нет. Даже удивительно.

Fakir> Но, подчеркну, и в обзоре это как бы со слов и гадательно. Складывается ощущение, что несмотря на большое число работ по лазерному разделению изотопов по всему миру, вот этим методом и с ураном никто больше не пробовал ковыряться - в итоге никаких независимых подтверждений хотя бы на уровне proove of principle нет. Даже удивительно.
? С фига ли?
Я знаю, что даже в России работали (а в России лазерное обогащение в 90-х в полном загоне).
Китайцы точно хорошо работали (а может, и работают).

Странно, что гадательно. Вообще, из самого принципа SILEX секрета не делают, известна и конкретная длина волны (16мкм) и способ реализации лазера (СО2 + водородный раман).