مدل سازی و شبیه سازی عملکرد گذرای یک زنجیره غنی سازی اورانیم هنگام وقوع پدیده از کارافتادن ماشین های سانتریفیوژ گازی

یکی از پدیده­ های قابل­ توجه در شرایط عملیاتی زنجیره ­های غنی ­سازی، از کار افتادن تعدادی از ماشین ­های جداساز در طول زنجیره است. برای بررسی اثر از کار افتادن ماشین ­های سانتریفیوژ گازی بر عملکرد زنجیره، جداسازی زنجیره باید در حالت گذرا مدل ­سازی شود. در این پژوهش، عملکرد زنجیره ­های متقارن غنی­ سازی دوجزیی با استفاده از معادلات پایستگی جرم جزیی در حالت گذرا مدل­ سازی شد. هم­ چنین معادلات غیرخطی مدل با استفاده از روش تفاضل محدود کرنک نیکلسون گسسته ­سازی شدند و برای حل معادلات از روش تکرار q استفاده شد. نتایج شبیه ­سازی کامپیوتری زنجیره مدل برای غنی­ سازی اورانیم ۲۳۵ نشان داد در صورتی­ که از کار افتادن ماشین­ های سانتریفیوژ گازی در مراحل انتهایی زنجیره غنی ­سازی اتفاق بیفتد، غنای محصول به میزان بیش ­تری کاهش یافته و مدت زمان بیش ­تری طول می­ کشد تا زنجیره مجددا به حالت تعادل برسد. برای زنجیره و شرایط استفاده شده در این پژوهش، مشاهده شد که با از کار افتادن یک ماشین، بیش ­ترین کاهش غنای محصول نسبت به حالت قبل از حادثه، ۵/۰% و بیش ­ترین افزایش غنای جریان پسماند نسبت به حالت قبل از حادثه ۲/۰% می ­باشد. هم ­چنین نتایج نشان داد عملکرد زنجیره­ای که دارای ماشین ­هایی با فاکتور جداسازی بالاتری است، به میزان کم­ تری تحت تاثیر پدیده از کار افتادن ماشین قرار می گیرد. مطابق نتایج به دست آمده، موجودی گاز ماشین تاثیر کمی بر تغییرات غلظت ایزوتوپ ۲۳۵ در جریان محصول داشته و فقط زمان رسیدن به تعادل در زنجیره را تحت تاثیر قرار می ­دهد.

کلیدواژه ها:

زنجیره متقارن ، غنی سازی دو جزیی ، شبیه سازی حالت گذرا ، از کار افتادن ماشین سانتریفیوژ گازی ، فاکتور جداسازی