Расчет температурных режимов диффузионной разделительной трубы для технологии ионно-термической переработки ОЯТ
https://doi.org/10.56304/S2079562923010207
Аннотация
Статья посвящена принципиально новой технологии – “Ионное травление – термическое разделение”, разрабатываемой для решения мировой проблемы ядерной энергетики – замыкания ядерного топливного цикла и переработки отработанного ядерного топлива. Рассмотрен вариант конструкции диффузионной разделительной трубы, являющейся ключевым элементом для реализации данной технологи. На основе численного расчета получены распределения температуры на внутренней поверхности разделительной трубы, а также в потоке газа-носителя в условиях индивидуального омического нагрева определенных секций трубы со съемными вкладышами. Полученные температурные распределения позволяют выбрать оптимальные режимы работы для селективного разделения компонентов отработанного ядерного топлива.
Об авторах
А. С. ПетровскаяРоссия
Лаборатория физики плазмы
г. Санкт-Петербург
А. Б. Цыганов
Россия
Лаборатория физики плазмы
г. Санкт-Петербург
Список литературы
1. Volk V.I., Arseenkov L.V., Smirnov S.I., et al. // RF Patent No. 2603019. 2016.
2. Stolyrevsky A.Ya. // RF Patent No. 2556108. 2015.
3. Zhabin A.Yu., Apalkov G.A., Smirnov S.N., et al. // RF Patent No. 2626763. 2017.
4. Нагурбаева М.И., Чижевская С.В., Магомедков Е.П. // Изв. выш. учебн. завед. Усп. хим. хим. технол. 2017. № 31 (10). С. 40.
5. Choi E.Y., Jeong S.M. // Prog. Nat. Sci.: Mater. Int. 2015. V. 25 (6). P. 572.
6. Bekhtenev A.A., Volosov V.I. // Nucl. Fusion. 1980. V. 20 (5). P. 579.
7. Xu M., Smolenski V., Liu Q., et al. // J. Chem. Thermodyn. 2021. V. 152. P. 106260. https://doi.org/10.1016/j.jct.2020.106260
8. Кулагин В.А., Кулагина Т.А., Матышенко А.И. // Журн. сиб. фед. унив. Инж. технол. 2013. Т. 6 (2). С. 123.
9. Bekhtenev A.A., Volosov V.I. // Nucl. Fusion. 1980. V. 20. P. 579.
10. Volosov V.I., Pekker M.S. // Nucl. Fusion. 1981. V. 21. P. 1275.
11. Fetterman A.J., Fisch N.J. // Phys. Plasmas. 2011. V. 18. P. 094503.
12. Krishnan M., Geva M., Hirsheeld J.L. // Phys. Rev. Lett. 1981. V. 46. P. 36. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.46.36
13. Geva M., Krishnan M., Hirsheeld J.L. // J. Appl. Phys. 1984. V. 56. P. 1398. https://doi.org/10.1063/1.334139
14. Grossman M.W., Shepp T.A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. V. 19. P. 1114.
15. Smirnov V.P., Samokhin A.A., Vorona N.A. // Plasma Phys. Rep. 2013. V. 39 (6). P. 523.
16. Strokin N.A., Astrakhantsev N.V., Bardakov V.M., et al. // RF Patent No. 2446489. 2012.
17. Strokin N.A., Bardakov V.M., Zan V.N. // RF Patent No. 2469776. 2012.
18. Астраханцев Н.В., Бардаков В.М., Зан В.Н. и др. // ВАНТ. 2010. № 4. С. 310.
19. Астраханцев Н.В., Бардаков В.М., Зан В.Н. и др. // Перспективные материалы. 2011. № 10. С. 80.
20. Zhiltsov V.A., Kuligin V.M., Semashko N.N., et al. // At. Energy. 2006. V. 101 (4). P. 302.
21. Волосов В.И., Деменев В.В., Стешов А.Г. // Прикладная физика. 2000. № 4. С. 22.
22. Radziemski L.J., Solarz R.W., Paisner J.A. (Eds.) Laser Spectroscopy and Its Applications. Optical Engineering. 1987. New York: M. Dekker. V. 11.
23. Bokhan P.A. et al. Laser Isotope Separation in Atomic Vapor. 2006. Berlin: Wiley-VCH.
24. Jensen R.J., Judd O.P., Sullivan J.A. // Los Alamos Sci. 1982. V. 4 (1). P. 2.
25. Eerkens J.W., Kim J. // AIChE J. 2010. V. 56. P. 2331.
26. Cantrell C.D. (Ed.) Multiple-Photon Excitation and Dissociation of Polyatomic Molecules. Topics in Current Physics. 1986. Berlin: Springer. V. 35.
27. Lyman J.L. Laser Spectroscopy and Its Applications. Optical Engineering. Radziemski L.J., Solarz R.W., Raisner J.A. (Eds.). 1987. New York: M. Dekker. V. 11.
28. Петровская А.С., Цыганов А.Б., Суров С.В. и др. // Вопросы материаловедения. 2022. № 4 (112). С. 199.
29. Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B., Surov S.V., et al. // Nucl. Eng. Des. 2022. V. 386. P. 111561. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2021.111561
Рецензия
Для цитирования:
Петровская А.С., Цыганов А.Б. Расчет температурных режимов диффузионной разделительной трубы для технологии ионно-термической переработки ОЯТ. Ядерная физика и инжиниринг. 2023;14(6):523-529. https://doi.org/10.56304/S2079562923010207
For citation:
Petrovskaya A.S., Tsyganov A.B. Calculation of the Temperature Dictribution in Diffusion Separating Tube for the Ion Sputtering–Thermal Separation Technology for SNF Processing. Nuclear Physics and Engineering. 2023;14(6):523-529. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562923010207