O slideshow foi denunciado.
Utilizamos seu perfil e dados de atividades no LinkedIn para personalizar e exibir anúncios mais relevantes. Altere suas preferências de anúncios quando desejar.

катречко 20.10.2017

59 visualizações

Publicada em

катречко 20.10.2017

Publicada em: Engenharia
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

катречко 20.10.2017

  1. 1. Докладчик: аспирант Катречко Вячеслав Викторович ХΙΙΙ МІЖНАРОДНА НАУКОВО-ТЕХНІЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА ФАХІВЦІВ «ПРОБЛЕМИ СУЧАСНОЇ ЯДЕРНОЇ ЕНЕРГЕТИКИ» 18 жовтня — 20 жовтня 2017 р. м. Харків, УКРАЇНА
  2. 2. Введение 2 Альтернативой пьюрекс–процессу, который применяется в промышленности при переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), являются технологии, использующие физические методы и способствующие улучшению экологии. К таким методам относится плазменная переработка ОЯТ, не требующая химических реагентов. Для очистки ядерного топлива (ЯТ) от продуктов деления (ПД) физическими методами в ННЦ ХФТИ предложена магнитоплазменная переработка ОЯТ, включающая три стадии: нагрев, ионизация и магнитоплазменное разделение ионов во вращающейся плазме. Поскольку в качестве топлива в реакторах, в основном используется UO2, целесообразно рассматривать физико-химические свойства окислов и других сложных соединений, которые будут образовываться в результате остывания ТВЭЛов. Сепарация многокомпонентного состава ОЯТ осуществляется: на стадии нагрева – по различию физико-химических свойств, на стадии ионизации - по различию потенциалов ионизации, на стадии магнитоплазменного разделения ионов во вращающейся плазме – по массам. • На стадии нагрева до 2500С возможно выделить до 75% ПД, в результате чего при переводе смеси в плазму уменьшается количество компонент и, соответственно, энергозатраты. • На стадии ионизации из оставшихся тугоплавких окислов: урана, лантаноидов, циркония, в том числе многокомпонентных, образуются различные молекулярные ионы. • На стадии магнитоплазменного разделения исследуется возможность сепарации молекулярных ионов ЯТ и ПД в плазменном фильтре масс.
  3. 3. Схема магнитоплазменной переработки ОЯТ 3
  4. 4. Состояние ПД в ОЯТ и использование SIMFUEL 4
  5. 5. Математическая модель 5 Силы, действующие на заряженную частицу в электромагнитном поле: ,     r uur ur ur ma qE q V B Система уравнений в цилиндрической системе координат:           2 ; 2 ; .            && & & & && && && & &&& r z r z z r m r r q E r B zB m r r q E zB rB mz q E rB r B         Начальные условия: r(0)=r0, φ(0)=φ0, z(0)=z0;   00 ,& rr V 0 , 0, 0.  r zE E E E 0 400 В/мE W0=5 эВ, r0=0.01 м, α =45°
  6. 6. Магнитоплазменное разделение молекулярных ионов ОЯТ Начальная энергия: w= 5 эВ, Начальный частицы:  =45, Начальный радиус: r = 0,01 м. E= E0=400 В/м E= Е0+ 6 0.6E0sin( )
  7. 7. Плазменный сепаратор ДИС-2 Аксиальное распределение магнитного поля и секции продольного коллектора для сбора: 1-нейтралов; молекулярных ионов многокомпонентных окислов - 2,4 ; 3- молекулярных ионов актиноидов ; 5-торцевой коллектор для сбора молекулярных ионов продуктов деления 7 F≈ 20 т/год
  8. 8. Изменение начальной энергии молекулярных ионов ОЯТ Траектория движения ионов с массой 270 и 400 а.е.м. при разных начальных энергиях частицы (Er=E0+ ) δz = 11% 80.6E0sin( )
  9. 9. Изменение начального угла молекулярных ионов ОЯТ Траектория движения ионов с массой 270 и 400 а.е.м. при разных начальных углах молекулярных ионов, Er= δz = 7% 90.6E 0sin( )
  10. 10. Изменение начального радиуса молекулярных ионов ОЯТ Траектории движения ионов с массой 270 и 400 а.е.м., с добавлением переменной компоненты электрического поля( ), при начальной энергии в 5 эВ и углом влета частицы 45 градусов 1 – 0,01 см 2 – 0,03 см 3 – 0,05 см δz = 7% 10
  11. 11. Исследована возможность пространственного разделения молекулярных ионов ЯТ и ПД в системе с вращающейся в E┴H полях плазмой при добавлении переменной компоненты электрического поля с частотой, равной половине циклотронной частоты вращения иона диоксида урана. Определены области выхода молекулярных ионов с массами ЯТ и ПД в разрабатываемом плазменном фильтре масс ДИС-2. Оценена производительность установки ДИС-2, которая составляет ~20 т/год рабочей смеси. Определено влияние разброса начальной энергии w ( 1-13 эВ), начального угла α (-60, +60) и начального радиуса r (0,01-0,05м) на пространственное разделение молекулярных ионов с массами ЯТ и ПД в ДИС-2. Показано, что для ионов с массами ~270 а.е.м (ЯТ) разброс по (w, r) удовлетворяет месторасположению коллекторов в ДИС-2, а разброс по α приводит к значительному различию в траекториях ионов при больших α (α=±60), что задает определенные требования к плазменному источнику. Выводы
  12. 12. Спасибо за внимание!

×