Die Anreicherung des leichten Uranisotops nach dem Diffusions-Verfahren
✍ Scribed by Prof. Dr. E. W. Becker
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1957
- Tongue
- German
- Weight
- 775 KB
- Volume
- 29
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
Die Grundlagen des Diffusionsverfahrens zur Anreicherung von 23511 und die Methoden zur Ermittlung der gunstigsten Betriebsbedingungen werden in Anlehnung an die von Cohen, Benedict, Dirac u. a. entwickelte Optirnaltheorie des Trennprozesses dargestellt. Es wird gezeigt, wie sich die offiziell nicht bekannte Produktionsleistung der amerikanischen Trennanlagen aus ihrern Stromverbrauch abschatzen Ia0t. Bei einer angenornmenen Verarrnung des Abfallrnaterials auf 1/5 der Norrnalkonzentration eraib: sich eine Produktionsleistung von ca. 25 t 235U/Jahr als 20proz. Material und ein Verbrauch a n naturlichem Uran von ca. 4400 t/Jahr. Die Wirtschaftlichkeit des Trennprozesses wird charakterisiert durch einen ,,spezifischen elektrischen Aufwand" C = 9000 kWh/kg U und eine ,,spezifische Investierung" 6 = 560 $/ kg U im Jahr. Der offizielle arnerikanische 235U-Preis entspricht irn wesentlichen der Surnme aus den Strom-und Materialkosten. Uran besteht aus den Isotopen nsaU und * W , die mit den relativen Haufigkeiten 0,?14O/o und 99,Z0/a in der Natur vorkommen'). Wahrend der Kern des pssU nur durch s c h n e 11 e Neutronen gespalten wird, kann eine Kernspaltung beim 235U auch mit 1 a n g s a m e n Neutronen eingeleitet werden. Da die beim Zerfall des Urankernes nachgebildeten schnellen Neutronen durch ZusammenstoDe in kurzer Zeit die Mindestenergie zur Spaltung des 2s8U unterschreiten, beruht der energieliefernde ProzeD in Uran-Reaktoren uberwiegend auf der Spaltung des 1 e i c ht e n Isotops. Eine Anreicherung des 235U ist daher fur die Kernenergiegewinnung von groBer Bedeutung. Die T r e n n u n g der Uranisotope wurde schon wahrend des zweiten Weltkrieges sowohl in USA und England als auch in Deutschland versucht, da man erkannt hatte, daD der Besitz von hoch angereichertem 235U die Konstruktion einer Atombombe ermoglichen wurde. Der Wettlauf um die 235U-Anreicherung wurde mit groBem Vorsprung von den Vereinigten Staaten gewonnen, die bereit und in der Lage waren, die ungewohnliche Aufgabe mit ungewohnlichen Mitteln in Angriff zu nehmen. Der offizielle Bericht von H. D. SrnyW) gibt einen Eindrudr von dem Unternehmungsgeist, mit dem das bisher grohte wissenschaftlich-technisdne Einzelproblem in wenigen Jahren gelost wurde. Von den zahlreichen wahrend des Krieges bearbeiteten Methoden zur Trennung der Uranisotope hat sich das auf G. Hertz3) zuruckgehende D i f f u s i o n s v e r f a h r e n bisher als das wirtschaftlichste erwiesen*). No& wahrend des Krieges wurde in Oak Ridge (Tennessee) eine nach dem Diffusionsprinzip mit Uranhexafluorid arbeitende GroRanlage errichtet. Ihre Kapazitat ist inzwischen verdoppelt worden5). Weitere 235U-Fabriken wurden in Paducah (Kentudcy) und Portsmouth (Ohio) fertiggestellt. Die amerikanischen PS6U-Anlagen benotigen zusammen etwa 4 , 8 -10'O kWh/Jahre), was ca. ?@/a des Stromverbrauhs der westdeutschen Bundesrepublik entspricht'). Die Investierungskosten liegen in der GroDenordnung von 3 Mrd. $*). Die produzierte ZS6U-Menge und der Verbrauch an naturlichem Uran wurden bisher nicht bekanntgegeben. Neben den Vereinigten Staaten besitzen neuerdings auch England und die Sowjetunion Diffusions-Trennanlagen. _____ *) Erweiterte Fassung eines am 22. Sept. 1Y56 auf der Tagung der Deutschen Chemischen Gesellschaft in Hamburg unter dem Titel .Te&nische Isotopentrennung' gehaltenen Vortrages.
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