год издания — 2011, кол-во страниц — 275, ISBN — 978-5-383-00588-0, тираж — 500, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ матов., масса книги — 410 гр., издательство — МЭИ

КНИГА СНЯТА С ПРОДАЖИ

Р е ц е н з е н т ы:
д-р ф.-м. наук, проф. В. М. Жданов (НИЯУ МИФИ)
д-р ф.-м. наук, проф. В. Д. Селезнев (УГТУ-УПИ)
к-т ф.-м. наук А. И. Руднев (ГК «Росатом»)
А. А. Сазыкин (ИМФ РНЦ «Курчатовский институт»)

Формат 60x90 1/16. Бумага типографская №1. Печать офсетная

Рассмотрены физические основы процессов разделения изотопных смесей в газовой центрифуге. Представленные материалы отражают как классическую теорию, описывающую течение и разделение бинарной смеси изотопов урана в центробежном аппарате, так и анализ современного состояния исследований по разделению бинарных и многокомпонентных изотопных смесей, выполненный по материалам опубликованных зарубежных и отечественных работ. Приводятся новые области применения газовой центрифуги.

Учебное пособие написано по материалам курсов «Физика разделительных процессов» и «Молекулярно-кинетические методы разделения», предназначенных для студентов старших курсов и аспирантов, обучающихся по специальности «Физика кинетических явлений». Пособие также может быть полезно для специалистов, работающих на разделительных предприятиях.

Предисловие научного редактора	6

ЧАСТЬ I
РАЗДЕЛЕНИЕ БИНАРНОЙ СМЕСИ ИЗОТОПОВ УРАНА

Введение	13

Список литературы	22

Глава первая. Основные понятия и определения теории разделения бинарных смесей изотопов. Разделительный элемент	26

Контрольные вопросы	38
Список литературы	39

Глава вторая. Физика разделения изотопов в газовой центрифуге	40

2.1. Равновесный эффект разделения в поле центробежных сил	40
2.2. Диффузия в поле центробежных сил	44
2.3. Умножение радиального эффекта разделения в осевом направлении	49
2.4. Способы возбуждения циркуляционного течения	52
2.5. Элементы конструкции газовой центрифуги	54
2.6. Максимальная разделительная способность центрифуги	56
2.7. Количество рабочего газа в центрифуге и его распределение по
объёму ротора	60
2.8. Свойства сверхзвукового вращающегося потока	62
2.9. Устойчивость осесимметричного течения в центрифуге	65
Контрольные вопросы	67
Список литературы	68

Глава третья. Механика ротора центрифуги	69

3.1. Анализ напряжений и выбор материала ротора	69
3.2. Динамика вращения ротора	72
3.3. Крышки и диафрагмы	75
3.4. Опорные узлы, молекулярный насос, электропривод	75
Контрольные вопросы	77
Список литературы	77

Глава четвёртая. Конвективная диффузия изотопной газовой смеси в центрифуге	78

4.1. Уравнение конвективной диффузии	78
4.2. Классический метод усреднения концентрации по радиусу (метод
Брэмли-Коэна)	80
4.3. Основные закономерности процесса разделения	85
4.3.1. Разделение в безотборном режиме	85
4.3.2. Режим работы с отбором	88
4.3.3. Влияние потока питания	89
4.4. Коэффициент полезного действия центрифуги	92
4.5. Двухблочный профиль циркуляции	98
4.6. Учёт изменения циркуляционного потока по высоте ротора	100
Контрольные вопросы	102
Список литературы	103

Глава пятая. Аналитические методы описания движения газа в роторе центрифуги	104

5.1. Уравнение движения газа в цилиндрической системе координат	104
5.2. Квазитвёрдое вращение газа	110
5.3. Линеаризованная система уравнений движения	112
5.4. Особенности конвекции газа внутри ротора	115
5.5. Граничные условия для уравнений движения газа в роторе	117
5.5.1. Общие ограничения	117
5.5.2. Граничные условия на торцах ротора	118
5.5.3. Граничные условия на боковой стенке ротора	119
5.5.4. Комбинации граничных условий и соответствующие числа Россби	119
5.5.5. Симметричные и антисимметричные течения	121
5.6. Метод согласования асимптотических разложений	122
5.7. Тепловая конвекция в роторе	124
5.7.1. Движение газа в ядре течения	125
5.7.2. Торцевые пограничные слои Экмана	128
5.7.3. Пограничный слой Стюартсона	138
5.7.4. Движение газа вблизи боковой стенки длинного ротора	141
5.7.5. Pancake-приближение	151
5.8. Влияние параметров течения газа на разделение изотопов урана	158
Контрольные вопросы	167
Список литературы	168

Глава шестая. Численные методы расчёта газодинамических и разделительных характеристик при больших скоростях вращения ротора	170

6.1. Особенности процессов переноса в роторе высокоскоростной
центрифуги	170
6.1.1. Область течения разреженного газа	172
6.1.2. Модели переходной области	174
6.1.3. Граничные условия для сплошной среды	176
6.1.4. Метод прямого статистического моделирования Монте-Карло	178
6.1.5. Граничные условия для области разреженного газа	182
6.1.6. Согласование кинетического и газодинамического решений	183
6.1.7. Вклад течения разреженного газа в процессы переноса	185
6.2. Основные принципы численного моделирования течения и диффузии
газа	189
6.3. Моделирование газоотборника	192
6.4. Дискретизация уравнений движения и диффузии и метод решения
нелинейных алгебраических уравнений	194
6.5. Определение параметра торможения по экспериментальным данным	195
6.6. Исследование влияния сильфона на течение и разделение в
центрифуге	198
Контрольные вопросы	203
Список литературы	203
Оглавление

ЧАСТЬ II
РАЗДЕЛЕНИЕ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ИЗОТОПНЫХ СМЕСЕЙ

Введение	209

Глава седьмая. Изотопная статистика	213

Контрольные вопросы	217

Глава восьмая. Основные понятия и определения теории разделения	218

Контрольные вопросы	222

Глава девятая. Особенности работы газовых центрифуг при разделении неурановых изотопов	223

9.1. Особенности конструкции	223
9.2. Требования к рабочим веществам	224
Контрольные вопросы	236

Глава десятая. Особенности течения и диффузии	237

10.1. Решение газодинамической задачи	237
10.2. Диффузия многокомпонентной изотопной смеси	239
10.3. Параметры модельных центрифуг	248
10.4. Сравнение теории с экспериментом	251
Контрольные вопросы	258

Глава одиннадцатая. Новые области применения	259

11.1. Переработка отработавшего топлива АЭС	259
11.2. Нейтронное трансмутационное легирование полупроводниковых
материалов	260
11.3. Изотопы для ядерных технологий	261
11.4. Очистка от газовых примесей	263
11.5. Обогащение радионуклидов	264
Список литературы	266

Заключение	271

Приложения	273
Приложение 1. Эмпирические формулы для расчёта коэффициентов переноса и термодинамических параметров гексафторида урана в газовой фазе	274
Приложение 2.

Книги на ту же тему

Атомная энергия для военных целей: Официальный отчёт о разработке атомной бомбы под наблюдением правительства США, Смит Г. Д., 1946
Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле: настоящее и будущее, Туманов Ю. Н., 2003
Методы физико-химической кинетики, Туницкий Н. Н., Каминский В. А., Тимашев С. Ф., 1972
Качественные методы в физической кинетике и гидрогазодинамике: Учеб. пособие для физич. спец. вузов, Крайнов В. П., 1989
Математическая теория неоднородных газов, Чепмен С., Каулинг Т., 1960
Лазерная спектроскопия атомов и молекул, Вальтер Г., ред., 1979
Некоторые вопросы кинетической теории газов, 1965
Локальные свойства решений уравнения переноса, Гермогенова Т. А., 1986
Неравновесная термодинамика и физическая кинетика, Базаров И. П., Геворкян Э. В., Николаев П. Н., 1989
Научные и технические основы ядерной энергетики. тт. I, II (комплект из 2 книг), Гудмен К., ред., 1948
Прикладная ядерная физика, Поллард Э., Дэвидсон В., 1947
Введение в ядерную технику, Мэррей Р., 1955
Как создавалось отечественное ядерное приборостроение, Чебышов С. Б., ред., 2002
Физико-химические свойства бинарных и многокомпонентных растворов неорганических веществ, Зайцев И. Д., Асеев Г. Г., 1988
Балансировка роторов машин: В 2 кн. (комплект из 2 книг), Гусаров А. А., 2004
Курс прикладной радиохимии, Макаров Л. Л., 1966
Экстракция нейтральными органическими соединениями. Справочник, Николотова З. И., 1999
Экстракция нейтральными органическими соединениями. Актиноиды: Справочник, Николотова З. И., 1987
Экстракция аминами и четвертичными аммониевыми основаниями: Справочник, Межов Э. А., 1999
Геохимия редкоземельных элементов в океане, Дубинин А. В., 2006
Экономические очерки по редким землям, Коган Б. И., 1961
Физические свойства редкометальных минералов и методы их исследования, Лебедева С. И., ред., 1968
Редкоземельные металлы, Комиссарова Л. Н., Плющев В. Е., ред., 1957
Аналитическая химия урана, Удальцова Н. И., Саввин С. Б., Немодрук А. А., Новиков Ю. П., Добролюбская Т. С., Синякова С. И., Билимович Г. Н., Сердюкова А. С., Беляев Ю. И., Яковлев Ю. В., Чмутова М. К., Гусев Н. И., Палей П. Н., 1962
Пути миграции искусственных радионуклидов в окружающей среде. Радиоэкология после Чернобыля, 1999
Ядерная энергия: Угроза окружающей среде или решение энергетической проблемы XXI века?, Кастро Диас-Баларт Ф., 2008
Моделирование методом Монте-Карло в статистической физике: Введение, Биндер К., Хеерман Д. В., 1995

elapsed time 0.018 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему