为浓缩厂专门设计或制造的工艺系统或设备,用耐UF6腐蚀的材料制成或保护,包括:
(a)进料釜、加热炉或系统,用于将UF6送入浓缩过程;
(b)凝华器(或冷阱),用于从浓缩过程中移出UF6,供下一步加热转移;
(c)固化或液化器,用于通过压缩UF6并将其转换为液态形式或固态形式,从浓缩过程中移出UF6;
(d)“产品”器或“尾料”器,用于把UF6收集到容器中。
5.7.12 UF6/载气分离系统(MLIS)
为将UF6从载气中分离出来专门设计或制造的工艺系统。载气可为氮、氩或其他气体。
注释
这类系统可装有如下设备:
(a)低温热交换器或低温分离器,能承受-120℃或更低的温度;或
(b)低温冷冻器,能承受-120℃或更低的温度;或
(c)UF6冷阱,能承受-20℃或更低的温度。
5.7.13 激光系统(AVLIS,MLIS和CRISLA)
为铀同位素分离专门设计或制造的激光器或激光系统。
注释
AVLIS过程使用的激光系统通常由两个激光器组成:一个铜蒸气激光器和一个染料激光器。MLIS使用的激光系统通常由一个CO2激光器或受激准分子激光器和一个多程光室(两端有旋转镜)组成。这两种过程使用的激光器或激光系统都需要有一个谱频稳定器以便能够长时间地工作。
5.8 专门设计或制造的用于等离子体分离浓缩厂的系统、设备和部件
按语
在等离子体分离过程中,铀离子等离子体通过一个调到铀-235离子共振频率的电场,使铀-235离子优先吸收能量并增大它们螺旋状轨道的直径。具有大直径径迹的离子被捕集从而产生铀-235被浓集的产品。由电离的铀蒸气组成的等离子体被约束在由超导磁体产生的高强度磁场的真空室内。这个过程的主要技术系统包括铀等离子体发生系统、带有超导磁体的分离器组件和用于搜集“产品”和“尾料”的金属移出系统。
5.8.1 微波动力源和天线
为产生或加速离子专门设计或制造的微波动力源和天线,具有以下特性:频率高于30GHz,且用于产生离子的平均功率输出大于50kW。
5.8.2 离子激发线圈
专门设计或制造的射频离子激发线圈,其频率高于100kHz,且能够输送的平均功率高于40kW。
5.8.3 铀等离子体发生系统
为产生铀等离子体专门设计或制造的系统,这种系统可装有高功率条带式或扫描式电子束枪,打到靶上的能量高于2.5kW/cm。
5.8.4 液态铀金属操作系统
专门设计或制造的用于熔融的铀或铀合金的液态金属操作系统,包括坩埚和坩埚用冷却设备。
注释
这种系统中与熔融的铀或铀合金接触的坩埚和其他部件由适当的抗腐蚀和抗热材料构成或由这种材料作防护层。可适用的材料包括钽、有钇涂层的石墨、有其他稀土氧化物或这类氧化物的混合物涂层的石墨。
5.8.5 铀金属“产品”和“尾料”收集器组件
专门设计或制造的用于固态铀金属的“产品”和“尾料”收集器组件。这类收集器组件由抗热和抗铀金属蒸气腐蚀的材料构成或由这类材料作防护层,例如有钇涂层的石墨或钽。
5.8.6 分离器组件外壳
专门设计或制造的圆筒形容器,供等离子体分离浓缩厂用来容纳铀等离子体源、射频驱动线圈及“产品”和“尾料”收集器。
注释
这种外壳有多种形式的开口,用于供电线路、扩散泵接头及仪器仪表诊断和监测。这些开口设有开闭装置,以便整修内部部件;它们由适当的非磁性材料例如不锈钢构成。
5.9 专门设计或制造的用于电磁浓缩厂的系统、设备和部件
按语
在电磁过程中,由一种盐原料(一般是四氯化铀)离子化产生的金属铀离子被加速并通过一个能使不同同位素离子沿不同轨迹运动的磁场。电磁同位素分离器的主要部件包括:同位素离子束分散/分离用的磁场、离子源及其加速系统和收集经分离的离子的系统。这个过程的辅助系统包括磁体供电系统、离子源高压供电系统、真空系统以及产品回收及部件的清洁/再循环用多种化学处理系统。
5.9.1 同位素电磁分离器
为分离铀同位素专门设计或制造的同位素电磁分离器及其设备和部件包括:
(a)离子源
专门设计或制造的单个或多个铀离子源由蒸气源、电离器和束流加速器组成,用石墨、不锈钢或铜等适当材料制造,能提供总强度为50mA或更高的离子束流。
(b)离子收集器
收集器板极由专门为收集浓缩和贫化铀离子束而设计或制造的两个或多个槽和容器组成,用石墨或不锈钢一类的适当材料制造。
(c)真空外壳
为铀电磁分离器专门设计或制造的真空外壳,用不锈钢一类适当的非磁性材料制造,设计在0.1Pa或以下的压力下运行。
注释
外壳专门设计成装有离子源、收集器板极和水冷却管路,并有用于扩散泵连接结构和可用来移出和重新安装这些部件的开闭结构。
(d)磁极块
专门设计或制造的磁极块,直径大于2m,用来在同位素电磁分离器内维持恒定磁场并在毗连分离器之间传输磁场。
5.9.2 高压电源
为离子源专门设计或制造的高压电源,具有以下所有特点:能连续工作,输出电压为20000V或更高,输出电流为1A或更大,电压稳定性在8小时内高于0.01%。
5.9.3 磁体电源
专门设计或制造的高功率直流磁体电源,具有以下所有特点:能在100V或更高的电压下持续产生500A或更大的电流输出,电流或电压稳定性在8小时内高于0.01%。
6.生产或浓集重水、氘和氘化物的工厂和专门为其设计或制造的设备
按语
重水可以通过多种方法生产。然而只有两种方法已证明具有商业意义:水-硫化氢交换法(GS法)和氨-氢交换法。
GS法是基于在一系列塔内(通过顶部冷和底部热的方式操作)水和硫化氢之间氢与氘交换的一种方法。在此过程中,水向塔底流动,而硫化氢气体从塔底向塔顶循环。使用一系列多孔塔板促进硫化氢气体和水之间的混合。在低温下氘向水中迁移,而在高温下氘向硫化氢中迁移。氘被浓缩了的硫化氢气体或水从第一级塔的热段和冷段的接合处排出,并且在下一级塔中重复这一过程。最后一级的产品(氘浓缩至30%的水)送入一个蒸镏单元以制备反应堆级的重水(即99.75%的氧化氘)。