Лабораторна установка розподілу ізотопних систем. Поділ ізотопів урану

Поділ ізотопів

Поділ ізотопів- технологічний процес, в якому з матеріалу, що складається з суміші різних ізотопів одного хімічного елемента виділяються окремі ізотопи цього елемента. Основне застосування процесу поділу ізотопів - виробництво ядерного палива, збройових радіоактивних матеріалів та інші застосування, пов'язані з використанням радіоактивних речовин. У таких випадках поділ зазвичай має на меті збагачення або збіднення матеріалу певними радіоактивними ізотопами.

Загальні принципи

Поділ ізотопів (наприклад вилучення , 235 U , ) завжди пов'язане зі значними труднощами, бо ізотопи , що є мало різними за масою варіації одного елемента , хімічно поводяться практично однаково. Але - швидкість проходження деяких реакцій відрізняється залежно від ізотопу елемента, крім того, можна використовувати різницю в їх фізичних властивостях - наприклад, в масі.

Як би там не було, відмінності в поведінці ізотопів настільки малі, що за одну стадію поділу речовина збагачується на соті частки відсотка і повторювати процес поділу доводиться знову і знову - величезна кількість разів.

На продуктивність подібної каскадної системи впливають дві причини: ступінь збагачення на кожному з щаблів та втрати шуканого ізотопу у відхідному потоці.

Пояснимо другий фактор. На кожній із стадій збагачення потік поділяється на дві частини - збагачену та збіднену потрібним ізотопом. Оскільки ступінь збагачення є надзвичайно низьким, сумарна маса ізотопу у відпрацьованій породі може легко перевищити його масу в збагаченій частині. Для виключення такої втрати цінної сировини збіднений потік кожного наступного ступеня знову потрапляє на вхід попередньої.

Початковий матеріал не надходить на першу стадію каскаду. Він вводиться в систему відразу на деякий, n-й ступінь. Завдяки цьому з першого ступеня виводиться в брухт сильно збіднений по основному ізотопу матеріал.

Основні методи поділу ізотопів.

Електромагнітний поділ
Газова дифузія
Рідина термодифузія
Газове центрифугування
Аеродинамічна сепарація
Лазерний поділ ізотопів
Хімічне збагачення
Фотохімічний поділ

У будь-якому випадку, кількість виробленого збагаченого матеріалу залежить від бажаного ступеня збагачення та збіднення вихідних потоків. Якщо вихідна речовина є у великій кількості та дешево, то продуктивність каскаду можна збільшити за рахунок відкидання разом із відходами та великої кількостіневитягнутого корисного елемента (приклад - виробництво дейтерію зі звичайної води). При необхідності досягається великий ступінь вилучення ізотопу з матеріалу-сирцю (наприклад, при збагаченні урану або плутонію).

Електромагнітний поділ

Метод електромагнітного поділу заснований на різній дії магнітного поляоднаково електрично заряджені частинки різної маси. Насправді такі установки, звані калютронами, є величезними мас-спектрометрами . Іони речовин, що розділяються, рухаючись у сильному магнітному полі, закручуються з радіусами, пропорційними їх масам і потрапляють у приймачі, де і накопичуються.

Цей метод дозволяє розділяти будь-які комбінації ізотопів, має дуже високим ступенемрозподілу. Зазвичай достатньо двох проходів для отримання ступеня збагачення вище 80% бідної речовини (з вихідним вмістом бажаного ізотопу менше 1%). Однак електромагнітний поділ погано пристосований для промислового виробництва: більшість речовин осаджується всередині калютрона, отже його доводиться періодично зупиняти обслуговування. Інші недоліки - велике енергоспоживання, складність та дорожнеча технічного обслуговування, низька продуктивність. Основна сфера застосування методу – отримання невеликих кількостей чистих ізотопів для лабораторного застосування. Тим не менш, під час Другої світової війни була побудована установка Y-12, що вийшла з січня 1945 на потужність 204 г 80% U-235 на день.

Газова дифузія

Цей метод використовує різницю у швидкостях руху різних за масою молекул газу. Зрозуміло, що він підходитиме лише для речовин, що перебувають у газоподібному стані.

При різних швидкостях руху молекул, якщо змусити їх рухатися через тонку трубочку, більш швидкі та легкі з них обженуть важчі. Для цього трубка має бути настільки тонка, щоб молекули рухалися по ній поодинці. Таким чином, ключовий момент тут – виготовлення пористих мембран для поділу. Вони повинні не допускати витоків, витримувати надлишковий тиск.

Для деяких легких елементів ступінь поділу може бути досить великий, але для урану - лише 1.00429 (вихідний потік кожного ступеня збагачується в 1.00429 разів). Тому газодифузійні збагачувальні підприємства - циклопічні за розмірами, що складаються з тисяч щаблів збагачення.

Рідина термодифузія

В цьому випадку знову ж таки, використовується відмінність у швидкостях руху молекул. Найлегші їх при існуванні різниці температури мають властивість опинятися у більш нагрітій області. p align="justify"> Коефіцієнт поділу залежить від відношення різниці маси ізотопів до загальної маси і більший для легких елементів. Незважаючи на свою простоту, у цьому методі потрібні великі енерговитрати для створення та підтримки нагрівання. Тому широко не застосовується.

Газове центрифугування

Вперше ця технологія була розроблена в Німеччині під час другої світової, але промислово ніде не застосовувалася до початку 50-х. Якщо газоподібну суміш ізотопів пропускати через високошвидкісні газові центрифуги, то відцентрова силарозділить більш легкі або важкі частинки на шари, де їх можна буде зібрати. Велика перевага центрифугування залежить від коефіцієнта поділу від абсолютної різниці в масі, а не від відношення мас. Центрифуга однаково добре працює і з легкими, і важкими елементами. Ступінь поділу пропорційна квадрату відношення швидкості обертання до швидкості молекул у газі. Звідси дуже бажано якнайшвидше розкрутити центрифугу. Типові лінійні швидкостіроторів, що обертаються - 250-350 м/с, і більше 600 м/с в удосконалених центрифугах.

Типовий коефіцієнт сепарації – 1.01 – 1.1. Порівняно з газодифузійними установками, цей метод має зменшене енергоспоживання, велику легкість у нарощуванні потужності. Нині газове центрифугування - основний промисловий метод поділу ізотопів у Росії.

Аеродинамічна сепарація

Цей спосіб можна розглядати як варіант центрифугування, але замість закручування газу в центрифузі він завихрюється при виході зі спеціальної форсунки, куди подається під тиском. Ця технологія, заснована на вихровому ефекті, використовувалася ПАР та Німеччиною.

Лазерний поділ ізотопів (ЛРІ)

Різні ізотопи поглинають світло з трохи різною довжиною хвилі. За допомогою точно налаштованого лазера можна вибірково іонізувати атоми якогось певного ізотопу. Іони, що виявилися, можна легко відокремити, припустимо, магнітним полем. Така технологія має надзвичайну ефективність та застосовувалася у ПАР (MLIS), КНР (CRISLA), США (AVLIS) та Франції (SILVA). Технологія має великий недолік, а саме труднощі у розбудові апаратури з одного ізотопу на інший. На зміну AVLIS прийшла SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation) розробки "General Electric" та "Hitachi". Розпочато будівництво заводу у Вілмінгтоні, штат Північна Кароліна.

Хімічне збагачення

Хімічне збагачення використовує різницю у швидкості протікання хімічних реакційз різними ізотопами. Найкраще воно працює при розподілі легких елементів, де різниця значна. У промисловому виробництві застосовуються реакції, що йдуть з двома реактивами, що знаходяться в різних фазах (газ/рідина, рідина/тверда речовина, рідини, що не змішуються). Це дозволяє легко розділяти збагачений та збіднений потоки. Використовуючи додатково різницю температур між фазами, досягається додаткове зростання коефіцієнта поділу. На сьогодні хімічний поділ - найенергозберігаючіша технологія отримання важкої води. Крім виробництва дейтерію, воно застосовується для вилучення 6 Li. У Франції та Японії розроблялися методи хімічного збагачення урану, що так і не дійшли до промислового освоєння.

Дистиляція

Wikimedia Foundation. 2010 .

Дивитись що таке "Поділ ізотопів" в інших словниках:

поділ ізотопів- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006] Тематики енергетика в цілому EN isotope separationisotope fractionation …

поділ ізотопів- izotopų atskirimas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. isotope separation vok. Isotopentrennung, f rus. розподіл ізотопів, n pranc. séparation d isotopes, f … Radioelektronikos terminų žodynas

Обумовлено відмінностями фізико хімічних. властивостей, пов'язаними з їхньою масою і визначальними різні швидкості їхньої дифузії, випаровування і т. д. Термодинамічні особливості ізотопів та їх сполук дещо відрізняються, чим пояснюється їх дещо відмінне… Геологічна енциклопедія

поділ ізотопів у високоградієнтному магнітному полі- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006] Тематики енергетика в цілому EN high gradient magnetic isotope separation … Довідник технічного перекладача

розподіл ізотопів в оперативному режимі- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006 р.] Тематики енергетика в цілому EN isotope separation on lineISOL … Довідник технічного перекладача

поділ ізотопів випарюванням за допомогою лазерів- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006 р.] Тематики енергетика в цілому EN atomic vapor laser isotope separationAVLIS … Довідник технічного перекладача

розподіл ізотопів методом хімічного обміну- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006 р.] Тематики енергетика загалом EN CHEMEX (chemical exchange) process … Довідник технічного перекладача

поділ ізотопів на молекулярному рівні за допомогою лазерів- - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006] Тематики енергетика в цілому EN molecular laser isotope separationMLIS … Довідник технічного перекладача

Поділ ізотопів, заснований на ізотопіч. зсув рівня енергії атомів і молекул і використання резонансного впливу лазерного випромінювання. Інтенсивне монохроматичне випромінювання лазера, викликаючи переходи між відповідними енергетич. Фізична енциклопедія

Винахід відноситься до ядерної енергетики і може бути використане для коригування ізотопного складу ядерного палива. У хроматографічну колону з тефлоновим порошком, на поверхню якого нанесений екстрагент, заливають розчин, що містить: -115,5 г/л, -2,0 моль/л, -0,5 г/л. Сформують смугу урану (ІV). Процес протиточної екстракції забезпечує коефіцієнт поділу, не рівний 1. Рефлакс урану здійснюють без зміни валентного стану методом вичерпної екстракції та реекстракції по кінцях смуги. Збільшується ступінь поділу ізотопів U 238 і U 232 зменшується кількість реагентів. Обмінна система хімічно стійка. 4 табл., 2 іл.

Винахід відноситься до процесів поділу ізотопів урану хімічними методами і може бути використане радіохімічному виробництві для коригування ізотопного складу ядерного палива. Відомі різні способи поділу ізотопів урану хімічними методами. З них найбільш ефективними є методи, що ґрунтуються на реакції ізотопного обміну між двома валентними формами урану, що знаходяться в різних фазах - водній та органічній. Так, наприклад, відомий спосіб поділу ізотопів урану японської фірми "Асахі Кемікл індастрі" (Пат. США N 4118457, кл. B 01 D 59/30, 03.10.78), в основу якого покладена реакція ізотопного обміну між чотирьох- і шести , що знаходяться відповідно у фазі розчину та аніонообмінної смоли. Через аніонообмінну смолу у формі металу-окислювача, наприклад, заліза (III) проводять смугу урану (IV), елююючи його солянокислим розчином металу-відновника, наприклад, титану (III). Схема іонообмінного редокс-хроматографічного процесу поділу ізотопів урану фірми "Асахі Кемікл індастри" ("Асахі-процес) представлена на фіг. 1. Взаємодіючи з відновником, шестивалентний уран відновлюється до чотиривалентного стану, десорбується з аніонооб , де окислюється і сорбується на смолі.Таким чином, відбувається рух адсорбційної смуги урану, в ході якого ізотопом уран-238 збагачується уран (IV) по реакції ізотопного обміну (р.в.о.) (1):

З одноразовим коефіцієнтом поділу = 1,0013 і переноситься з ним до передньої частини смуги. При цьому уран на околицях тилового фронту смуги урану відповідно збагачується ізотопом уран-235. Так, в одному з експериментів, наведених як приклад в описі до патенту на описаний спосіб , була використана аніонообмінна смола, приготовлена хлорметилированием стиролдивинилбензольного кополімеру з подальшим його амінуванням триметиламіном. Смола мала ступінь зшивки 6% та розмір частинок від 74 мкм до 149 мкм. Цією смолою заповнили дві колонки (кожна довжиною 1 м із внутрішнім діаметром 1 см). Пропустивши через дві послідовно з'єднані колонки розчин, що містить 0,05 моль/л сульфату тривалентного заліза і 0,6 моль/л сірчаної кислоти, смолу перевели Fe(III)-форму. Потім подачею розчину складу: уранілхлориду - 0,04 моль/л, сірчаної кислоти - 0,2 моль/л, у першій колонці сформували на смолі смугу урану (VI) довжиною 11,5 см. Елюювання провели розчином, що містить трихлориду титану 0, 05 моль/л та сірчаної кислоти 0,2 моль/л. При цьому смуга урану, що знаходиться між червоною зоною іонів заліза (III) та пурпурною зоною титану (III), рухалася зі швидкістю 20 см/добу. Таким чином, смуга урану була проведена через дві колонки. Мас-спектрометричний аналіз першої та останньої проб урану, відібраних з елюату, дав наступні значення відношення U 235 /U 238 , %: 0,00693 та 0,00759, що відповідає 0,9559 та 1,0469 частинам від 0,00725 - відношення ізотопів у природному урані. У промисловому варіанті поділу ізотопів урану описаним вище способом для отримання продукту - урану, збагаченого до 3% ізотопом уран-235 і хвостів - урану, що містить урану-235 0,1%, передбачається смугу урану довжиною кілька метрів проводити через шар смоли на відстань від 10 до 1000 м-код . Такий рух смуги здійснюється з використанням як мінімум двох колон, з яких одна зайнята смугою урану, а друга в цей час регенерується. Найбільш близьким до запропонованого за технічною сутністю і досягається результату є спосіб збагачення урану одним з його ізотопів в багатоступінчастому каскаді шляхом протиточного контакту екстрагента, що містить сполуки чотиривалентного урану, і водного розчину, Що містить з'єднання тривалентного урану (Пат. СРСР N 867283, кл. B 01 D 59/28, 23.09.81) В основу методу покладено в.о. з дуже високою швидкістю:

Для якої константа рівноваги р.в.о., що визначається методом ступінчастого стиснення, дорівнює 1,0012 – 1,0030. Для поділу валентних форм урану запропоновано використовувати кілька екстракційних систем, при цьому підбираються умови з мінімальним переходом урану (III) та урану (IV) з однієї фази до іншої. Недоліком цих систем є крайня нестійкість урану (III) у водних розчинах, його тенденція до окиснення. Робота з такими сполуками можлива у атмосфері азоту за відсутності іонів металів III-VIII груп. Контактування здійснюється за винятком будь-якого дотику фаз з будь-яким твердим електропровідним матеріалом і з реагентами, що виділяють кисень. Організація процесу поділу ізотопів урану екстракційним методом заснована на тому ж методі "смуги, що рухається" з протиточним рухом фаз, що містять протиставляються іони урану, і з окислювально-відновним рефлаксом в її фронтальних частинах. Як органічну фазу можна використовувати практично всі класи екстрагентів, у тому числі нейтральні фосфорорганічні сполуки, кислоти, основи, спирти, аміни, кетони, ефіри, хелати, а також катіонообмінні та аніонообмінні смоли. У смузі урану його чотиривалентна форма переважно знаходиться в органічній фазі, а тривалентна - у водній фазі, тобто тут реалізується випадок, коли коефіцієнт поділу валентних форм урану не дорівнює одиниці. Процес проводять у розчині хлористоводневої кислоти в присутності металів III-IV групи з концентрацією 1 ppm із здійсненням редокс-рефлаксу урану (проведенням окиснювально-відновного процесу з перекладом урану в протиставлювану валентну форму та іншу фазу) по кінцях його смуги, а саме з повною) реекстракцією його з органічної фази у водну в головній частині смуги урану і відновленням чотиривалентного урану до екстракції з чотирьохвалентного урану смуги урану (у ступінь відбору тривалентного урану). Запитують такий екстракційний каскад подачею до середньої частини каскаду вихідного водного розчину урану. За рахунок нерівномірного перерозподілу ізотопів урану в його смузі між двома його валентними формами, що знаходяться в різних фазах, що не змішуються, здійснюється перенесення легких ізотопів урану з чотиривалентним ураном і важких ізотопів урану - з тривалентним ураном до протилежних кінців смуги урану. При цьому чим більше кількість щаблів контакту реалізується в смузі урану, тим вище кінцевий ступінь поділу ізотопів. Схематично процес поділу ізотопів урану з ізотопним обміном між ураном (III) та ураном (IV) представлений на фіг. 2. В одному з прикладів реалізації зазначеного способу наведено такі дані. Поділ ізотопів природного урану провели в екстракційному каскаді, що складається з 70 ступенів. Склад фаз:

Водна фаза на вході каскаду мала склад:

0,1 M;

Органічна фаза на вході каскаду - 50%-ний ТБФ у додекані. Відновлення чотиривалентного урану проводили електрохімічно та діафрагмовому електролізі з ртутним катодом, а окиснення тривалентного урану - хлором. З природного урану, що містить 0,7194% урану-235, було отримано збагачений продукт, що містить 0,80% урану-235, і збіднений продукт (відвал), що містить 0,7047% урану-235. Недоліками цього способу є:

Необхідність проведення редокс-рефлаксу валентних форм урану по кінцях його смуги (тобто переведення урану в протиставлювану валентну форму та іншу фазу з поверненням його у фронтальну частину смуги урану, де було проведено відбір урану);

Вкрай низька хімічна стійкість розчинів тривалентного урану і, як наслідок, необхідність використання солянокислого середовища з мінімальним вмістом домішок металів ІІІ-ІV групи. При цьому одноразовий коефіцієнт розподілу ізотопів урану не перевищує величини 1,0030. Завдання винаходу - збільшення ступеня поділу ізотопів, зменшення кількості реагентів, що використовуються, збільшення хімічної стійкості обмінної системи. Поставлене завдання вирішується тим, що в способі поділу ізотопів урану, що включає ізотопний обмін між двома його валентними формами, однією з яких є чотиривалентний уран, що рухаються в смузі, сформованій в процесі протиточної екстракції, що забезпечує коефіцієнт поділу валентних форм урану, не дорівнює одиниці, рефлаксом валентних форм урану методами вичерпної екстракції та реекстракції по кінцях його смуги, як другий валентної форми використовують шестивалентний уран, ізотопний обмін проводять у розчинах азотної кислоти, а рефлакс урану здійснюють без зміни його валентного стану. Завдяки тому, що коефіцієнт поділу валентних форм не дорівнює одиниці, створюється смуга урану з рознесеними по її кінцях зонами двох валентних форм урану, що протиставляються: чотирьох- і шестивалентного урану, і реакція ізотопного обміну проходить у місці перекриття рознесених зон валентних форм урану, де напрямок перенесення валентних форм протилежно. Відповідно до традиційних уявлень у такій системі максимальний ступінь поділу ізотопів не може перевищити значення, що дорівнює величині одноразового коефіцієнта поділу ізотопів, наприклад для пари уран (VI)/уран (IV) 235/238 = 1,0013, так як сама операція з поділу валентних форм урану в смузі урану, наведених в ізотопну рівновагу в живильному розчині, не повинна призводити до збільшення ізотопного ефекту. Однак зовсім несподівано був отриманий ізотопний ефект, величина якого на два порядки перевищувала розрахункове значення, що дорівнює одноразовому коефіцієнту поділу, причому напрям ізотопного ефекту виявилося зворотним аналогу, тобто в цьому випадку легким ізотопом збагатився чотиривалентний уран. Ймовірно, це є наслідком перерозподілу ізотопів урану між його валентними формами в процесі зустрічного міжфазного перенесення валентних форм урану, що реалізується в місці перекриття смуг валентних форм урану, що постачаються. У способі - прототипі та аналогу цей процес практично відсутній, так як у них реалізується редокс-рефлакс по кінцях смуги урану, тоді як у запропонованому способі рефлакс урану проводять без зміни його валентності. Приклади реалізації способу

У трьох прикладах реалізації способу наведені дані по розділенню суміші ізотопів урану-232 та урану-238, присутніх у високофоновому урані. Вміст урану-232 визначали за ОСТ 95.999-92, що включає хімічне виділення урану та подальше альфа-спектрометричне визначення вмісту урану-232 % до урану-238. Досліди, в яких було організовано рух смуги з шестивалентної та чотиривалентної форм урану, були поставлені у двох варіантах: хроматографічному та у варіанті протиточної екстракції. Приклад 1. В експерименті використовувалася хроматографічна колонка, споряджена тефлоновим порошком з фракцією 0,25 - 0,5 мм, на поверхню якого попередньо нанесений екстрагент 65% ТБФ в РЕД-2 в кількості 5% від ваги порошку. Характеристики колонки:

Висота – 1м;

Діаметр – 0,1 м;

Вага тефлонового порошку (0,25 – 0,5 мм) – 72,14 г;

Вага екстрагента – 3,607 г;

Об'єм міжзернового простору - 35 см 3 . Колонка була попередньо приведена в рівновагу з розчином, що містить азотної кислоти 2 моль/л і гідразину 0,5 г/л. Щоб сформувати в колонці смугу урану (IV), до неї вводили 2 мл розчину наступного складу:

115,5 г/л;

2,0 моль/л;

0,5 г/л. Потім промивали колонку 60 мл розчину U(VI) складу:

31,0 г/л;

2,0 моль/л;

0,5 г/л. Наприкінці експерименту колонка промивалася розчином, що містить азотну кислоту з концентрацією 0,3 моль/л для реекстракції урану (VI). Таким чином, в експерименті було реалізовано протиточний рух водної та органічної фаз з утворенням смуги двох валентних форм урану та з вичерпною екстракцією та реекстракцією по кінцях смуги урану. Шестивалентний уран, що надходить у колонку, витісняв чотиривалентний уран. Рух колонкою смуги чотиривалентного урану, її передній і задній фронт можна було спостерігати візуально. Тривалість експерименту 4:00. При виході з колонки заднього фронту чотиривалентного урану (переднього фронту шестивалентного урану) відбирали проби для аналізу вміст урану чотиривалентного, шестивалентного та ізотопного складу. Ізотопний склад вихідного урану та результати експерименту наведені відповідно у табл. 1 та 2. З даних табл. 2 слідує, що легкими ізотопами збагачується уран із боку заднього фронту смуги чотиривалентного урану в місці її перекриття з фронтом шестивалентного урану. Приклад N 2. В експерименті використовувалася та сама хроматографічна колонка, що і в першому досвіді. Колонка була попередньо приведена в рівновагу з розчином, що містить азотної кислоти 2 моль/л і гідразину 0,5 г/л. Щоб сформувати в колонці смугу урану (IV), до неї ввели 1 мл розчину наступного складу:

163,3 г/л;

29,7 г/л;

2,13 моль/д;

26 г/л,

І потім елюювали чотиривалентний уран розчином шестивалентного урану складу:

100,0 г/л;

2,0 моль/л;

0,5 г/л. У процесі елюювання чотиривалентний уран витіснявся на передній фронт смуги урану. Шестивалентний уран, що надходить у колонку, витісняв чотиривалентний уран на передній фронт. Рух колонкою смуги чотиривалентного урану можна було спостерігати візуально. Тривалість експерименту 4:00. При виході з колонки заднього фронту чотиривалентного урану (переднього фронту шестивалентного урану) відбирали проби для аналізу вміст урану чотиривалентного, шестивалентного та ізотопного складу. Результати наведено у табл. 3. З даних табл. 3 слідує, що легкими ізотопами збагачується уран, починаючи з боку заднього фронту смуги чотиривалентного урану в місці її перекриття з фронтом шестивалентного урану і закінчуючи переднім фронтом смуги чотиривалентного урану. Приклад N 3. У цьому прикладі описано ізотопний ефект, який був зафіксований при екстракційній переробці розчинів високофонового урану, що знаходиться у шестивалентному стані. Технологією переробки високофонового урану передбачено введення у вихідний та промивний розчини чотиривалентного урану, що застосовується для відновлення плутонію до тривалентного стану. В екстракційній колоні в процесі переробки вихідного розчину високофонового урану, що містить азотної кислоти 30 - 60 г/л, при співвідношенні фаз O:B = 2,5:1 і насичення екстрагента шестивалентним ураном 100 - 105 г/л чотиривалентний уран утворює концентраційний пік на фронті шестивалентного урану. У зоні перекриття фронтів чотиривалентного і шестивалентного урану відтворюється ситуація з протиточним рухом валентних форм урану через межу розділу фаз, коли чотиривалентний уран витісняється з органічної фази шестивалентним ураном і реекстрагується у водну фазу, збагачуючись легкими ізотопами, а шестивалентний важкими ізотопами. Частково, у невеликих кількостях (< 1 г/л), уран уходил с рафинатом. Так как пик четырехвалентного урана находился ближе к выходу рафината из колонны, чем фронт шестивалентного урана, то в рафинате относительное содержание в уране его четырехвалентной формы оказывалось значительно выше, чем в реэкстракте урана, что повлекло изменение изотопного состава урана в рафинате и в реэкстракте. Результаты анализа исходного урана, урана, ушедшего с рафинатом, и урана в упаренном реэкстракте показали (см. табл. 4), что наблюдается концентрирование урана-232 в уране, теряемом с рафинатом, и обеднение по этому изотопу урана реэкстракта.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Спосіб хімічного поділу ізотопів урану, що включає ізотопний обмін між двома його валентними формами, однією з яких є чотиривалентний уран, що рухаються в смузі, сформованій в процесі протиточної екстракції, що забезпечує коефіцієнт поділу валентних форм урану, не рівний одиниці, з рефлаксом валентних форм екстракції та реекстрації по кінцях його смуги, який відрізняється тим, що як другий валентної форми використовують шестивалентний уран, ізотопний обмін проводять у розчинах азотної кислоти, а рефлакс урану здійснюють без зміни його валентного стану.

Поділ ізотопів- технологічний процес, в якому з матеріалу, що складається із суміші різних ізотопів одного хімічного елементавиділяються окремі ізотопи цього елемента. Поділ ізотопів завжди пов'язане зі значними труднощами, так як ізотопи, що є мало різними за масою варіації одного елемента, хімічно поводяться практично однаково. Але швидкість проходження деяких реакцій відрізняється в залежності від ізотопу елемента, крім того, можна використовувати відмінність в їх фізичних властивостях - наприклад в масі. Відмінності в поведінці ізотопів настільки малі, що за одну стадію поділу речовина збагачується на соті частки відсотка і повторювати процес поділу доводиться знову і знову — величезна кількість разів. На продуктивність подібної каскадної системи впливають дві причини: ступінь збагачення на кожному з щаблів та втрати шуканого ізотопу у відхідному потоці.

Основні методи поділу ізотопів

Електромагнітний поділ

Метод електромагнітного поділу заснований на різній дії магнітного поля на однаково електрично заряджені частинки різної маси. Установки, які називають калютронами, є величезними мас-спектрометрами. Іони речовин, що розділяються, рухаючись у сильному магнітному полі, закручуються з радіусами, пропорційними їх масам і потрапляють у приймачі, де і накопичуються.

Цей метод дозволяє розділяти будь-які комбінації ізотопів, має дуже високий рівень поділу. Зазвичай достатньо двох проходів для отримання ступеня збагачення вище 80% бідної речовини (з вихідним вмістом бажаного ізотопу менше 1%). Однак електромагнітний поділ погано пристосований для промислового виробництва: більшість речовин осаджується всередині калютрона, отже його доводиться періодично зупиняти обслуговування. Інші недоліки — велике енергоспоживання, складність та дорожнеча технічного обслуговування, низька продуктивність. Основна сфера застосування методу – отримання невеликих кількостей чистих ізотопів для лабораторного застосування.

Газова дифузія

Цей метод використовує різницю у швидкостях руху різних за масою молекул газу. Зрозуміло, що він підходитиме лише для речовин, що перебувають у газоподібному стані. При різних швидкостях руху молекул, якщо змусити їх рухатися через тонку трубочку, швидші і легені їх обженуть важчі. Для цього трубка має бути настільки тонка, щоб молекули рухалися по ній поодинці. Таким чином, ключовий момент тут – виготовлення пористих мембран для поділу. Вони повинні не допускати витоків, витримувати надлишковий тиск.

Для деяких легких елементів ступінь поділу може бути досить великим, але для урану — лише 1.00429 (вихідний потік кожного ступеня збагачується в 1.00429 разів). Тому газодифузійні збагачувальні підприємства - циклопічні за розмірами, що складаються з тисяч щаблів збагачення.

Газове центрифугування

Вперше ця технологія була розроблена в Німеччині під час другої світової, але промислово ніде не застосовувалася до початку 50-х. Якщо газоподібну суміш ізотопів пропускати через високошвидкісні центрифуги, відцентрова сила розділить більш легкі або важкі частинки на шари, де їх і можна буде зібрати. Велика перевага центрифугування залежить від коефіцієнта поділу від абсолютної різниці в масі, а не від відношення мас. Центрифуга однаково добре працює і з легкими, і важкими елементами. Ступінь поділу пропорційна квадрату відношення швидкості обертання до швидкості молекул у газі. Звідси дуже бажано якнайшвидше розкрутити центрифугу. Типові лінійні швидкості обертових роторів - 250-350 м/с, і більше 600 м/с в удосконалених центрифугах.

Типовий коефіцієнт сепарації – 1.01 – 1.1. Порівняно з газодифузійними установками, цей метод має зменшене енергоспоживання, велику легкість у нарощуванні потужності. В даний час газове центрифугування Основний промисловий спосіб поділу ізотопів у Росії.

Виробники стабільних ізотопів: До контуру ГК «Росатом» входять підприємства, що здійснюють промислове виробництво ізотопів середніх та важких мас, а також ізотопів благородних газів. Для промислового поділу ізотопів застосовуються електромагнітна та газоцентрифужна технології. Ці технології дозволяють розділяти ізотопи майже всіх елементів таблиці Менделєєва. До підприємств ГК «Росатом», які використовують зазначені методи поділу ізотопів входять такі:

ФГУП «Комбінат «Електрохімприлад» – 209 найменувань (електромагнітний метод).

ВАТ «Виробниче об'єднання «Електрохімічний завод» виробляє 95 найменувань ізотопів (газоцентрифужний метод).

ВАТ «Сибірський хімічний комбінат» - 91 найменування ізотопів (газоцентрифужний спосіб).

ФГУП «РФЯЦЬ-ВНДІЕФ» - 24 найменування (газоцентрифужний метод)

Іонізується, потім іони прискорюються електрич. полем і потрапляють у розділить. камеру, де під впливом магн. поля, перпендикулярного напрямку руху іонів суміш розділяється на окремі пучки з однаковими значеннями m/z; потім пучки збираються у різні приймачі. Цим способом можна виділити всі ізотопи даного елемента. Його застосовують для отримання малих кол-в ізотопів більше 50 елементів; вперше цим методом було отримано дек. кг 235 U (1943-45). Недоліки методу: мала продуктивність, низький рівень використання сировини, складність апаратури, великі енерговитрати.
Фотохімічний метод(лазерне ізотопове поділ) заснований на тому, що молекули різного ізотопного складу збуджуються випромінюванням разл. довжина хвилі. Використовуючи монохроматич. випромінювання лазера вдається селективно збуджувати молекули, що містять певний ізотоп даного елемента. Збуджені молекули потім відокремлюють за допомогою хімічного. р-цій, впливом електрич. поля або ін. способом. Метод можна використовувати для будь-яких елементів. Поки що його використовують тільки в лаб. масштабах; осн. Труднощі пов'язані з необхідністю збереження селективності всіх наступних після поглинання кванта світла стадіях (див. Лазерна хімія).
Методи поділу другої групизасновані на нерівномірному розподілі молекул різного ізотопного складу між двома фазами системи або між двома зонами однієї фази, в яких брало підтримуються разл. значення т-ри, тиску, електрич. потенціалу чи ін. параметра. Якщо зміною агрегатного стану частини суміші або впливом поля розділити вихідну суміш на дві фракції з різним вмістом ізотопів то елементарний розділить. ефект такої операції характеризують коефіцієнтом поділу a . Для суміші двох ізотопів

де N" та N : молярні частки ізотопу, що виділяється в збагаченій і збідненій фракціях. Зміна ізотопного складу збагаченої фракції порівняно з сумішшю, що надходить, характеризують коефіцієнтом збагачення

де N - молярна частка виділяється ізотопу в суміші, що надходить. Величина b може приймати значення в межах від 1 до a залежно від співвідношення мас збагаченої та збідненої фракцій. Для розподілу ізотопів всіх хімічних. елементів (крім водню) значення лише трохи більше 1. Тому елементарний розділить. ефект множать у каскадах чи колонах. Каскади є послідовно з'єднані елементи одноразового розділення. дії (ступені). У т. зв. простому каскаді збагачену фракцію першого ступеня подають на другий ступінь, повторюють операцію поділу, потім збагачену фракцію другого ступеня подають на третій спупень і т. д. З метою економії вихідного матеріалу збіднені фракції далеких ступенів, які порівняно з вихідною сумішшю збагачені цільовим ізотопом, не відкидають, а використовують як доповнить. сировину на попередніх щаблях (здійснюють рециркуляцію потоків). Найчастіше збіднену фракцію слід. щаблі (молярна частка ізотопу N: i+1), що виділяється, повертають на попередній ступінь (рис. 1). В оптим. варіанті склад фракції, що повертається на i-й ступінь, повинен бути однаковим зі складом збагаченої фракції попередньої (i - 1)-ступеня, що надходить на цей ступінь (молярна частка N" i - 1). Якщо значення b для всіх ступенів однакові, що досягається в такому каскаді (наз. ідеальним) ступінь поділу

де N p і N 0 - молярні частки ізотопу в продукті та вихідної суміші, n - число щаблів каскаду.

Рис. 1. Схема каскаду з рециркуляцією потоку суміші (N - молярна частка виділяється ізотопу ; N 0 - у вихідній суміші; N" i і N: i - соотв. в збагаченій і збідненій фракціях i-ступеня; =N" n); N w у відходах (N w - N: 1).

Для зниження витрат енергії на переміщення потоків, зменшення обсягу апаратури та періоду першопочатку. накопичення ізотопу (див. нижче) зазвичай скорочують потоки при переході від низьких щаблів до вищих, тобто ведуть процес так, щоб збагачена фракція даного ступеня була по масі менше збагаченої фракції попереднього ступеня. У ряді випадків використовують каскади без скорочення потоків (т. зв. прямокутні каскади). Аналогами прямокутного каскаду є протиточні розподіли. колони, наприклад, ректифікаційні. У каскадах переміщення потоків між ступенями здійснюють за допомогою насосів або інших пристроїв, в колонах за рахунок конвекц. потоків, що виникають через відмінність щільностей, надлишкового тиску, електрич. потенціалу або ін. При цьому в кожному поперечному перерізі колони ізотопи перерозподіляються між потоками, що переміщуються в протилежних напрямках (відповідно до елементарного розділить ефектом). Для досягнення в прямокутному каскаді (або в протиточній колоні) ступенів поділу більших, ніж у одиничній операції (q > b ), частину виходу з останнього ступеня збагаченого потоку повертають у каскад або колону (рис. 2) проводять звернення потоку (напр., випаровування рідини або конденсація пари при ректифікації). Накопичення цільового ізотопу починається на кінці каскаду (або колони), де внаслідок звернення потоку фракції, що контактують, або потоки виводяться зі стану рівноваги . В результаті контакт з збагаченою фракцією даного ступеня приходить фракція, що має кілька більш високий вміст цільового ізотопу, ніж збіднена фракція, виведена з цього ступеня. Послід. перерозподіл ізотопів призводить до збільшення концентрації ізотопу в порівнянні з вихідною в обох фракціях, що залишають цей ступінь. У міру протікання процесу збагачення на кінці каскаду збільшується, зі стану рівноваги виводяться все більш віддалені від місця обігу потоку щаблі і протяжність збагаченої частини каскаду зростає. Після досягнення на кінці каскаду необхідного ступеня поділу починають відбирати продукт. Далі каскад (або колона) працює у стаціонарному режимі.

Рис. 2. Схема протитечної колони зі зверненням потоку.

Внаслідок малих відмінностей a від 1, а також через низькі для мн. елементів вихідних концентрацій цільового ізотопу період накопичення ізотопу (пусковий період установки) становить сотні та тисячі годин. Для характеристики ефективності колон використовують поняття висоти, еквівалентної теоретич. щаблі (ВЕТС), - висоти ділянки колони, на к-ром при стаціонарному режимі склади вихідних потоків пов'язані таким самим співвідношенням, як і одноразової розділить. операції. Для колони чи прямокутного каскаду макс. ступінь поділу досягається під час роботи без відбору продукту. У цих умовах q = a n де п - число ступенів каскаду або число еквівалентних ступенів поділу колони. Працюючи з відбором продукту ступінь поділу знижується. Осн. Показники процесу ізотопів поділу залежать від a : продуктивність (у продукту, одержуваного в одиницю часу) і lnq пропорційні ( a - 1), у перероблюваного в каскаді в-ва і энергетич. витрати обернено пропорційні ( a - 1) 2 , пусковий період скорочується при збільшенні a . Як правило, для досягнення потрібного збагачення потрібна велика кількість щаблів, переробка великих матеріальних потоків та великі витрати енергії. Тому дуже важливий вибір умов, за яких брало відмінності a від 1 були б максимальними. Для кожного методу характерна своя залежність a від св-в молекул, що розділяються, і від умов поділу. У грубому наближенні для більшості методів величина ( a - 1) пропорційна (М 1- М 2)/М 1 , де M 1 і М 2 - маси молекул, що ізотопно розрізняються. Розглянемо осн. методи, що використовуються для поділу ізотопів.
Дистиляція.Ізотопів поділ заснований на відмінностях у рівноважному складі рідини та пари. Зазвичай з'єдн., що містить легкий ізотоп концентрується в парі. Значення так само відношенню тисків насич. пара (летючестей) ізотопно розрізняються з'єдн., воно зменшується з підвищенням мол. маси та т-ри. Здійснюють ізотопне поділ у протиточних колонах. Застосовується для пром. поділу ізотопів водню та, у менших масштабах, У, З, N, Про.
Ізотопний обмін.Ізотопів поділ обумовлено відмінністю від одиниці константи рівноваги обміну ізотопами даного елемента між двома з'єд., що знаходяться в контактуючих фазах (найчастіше рідина і газ, але використовуються також системи рідина, рідина тверда фазата газ - тверда фаза). Здійснюється у протиточних колонах. Для обігу потоків застосовують терміч. чи електрохім. розкладання або р-ції з допомог. в-вами. Напр., при концентруванні ізотопу 10 обміном між BF 3 і його з'єднанням з анізолом останнє розкладають при нагр. і BF 3 повертають у колону. При розподілі ізотопів літію обміном між амальгамою і розчинами солей літій переводять в амальгаму електролізом розчину солі на поточному ртутному електроді . При концентруванні ізотопу 15 N обміном між HNO 3 і NO азотну кислоту відновлюють діоксидом сірки. Що стосується поділу ізотопів водню процеси ізотопного обміну із зверненням потоку не застосовують, т.к. більш економічною виявляється двотемпературна схема (рис. 3), в якій замість перекладу всієї збагаченої суміші в ін. фазу шляхом перетвор. одного з'єдн. в інше використовують ізотопний обмін між тими ж з'єдн. (напр., Н 2 Про H 2 S) при більш високій т-ре (меншому a ). В результаті з фази, що залишає холодну колону (Н 2 О), у фазу (H 2 S), що надходить, перекладається надлишкова порівняно з вихідною кількістю накопичуваного ізотопу . Збагачена дейтерієм вода виводиться на межі холодної та гарячої колон. Ізотопний обмін застосовується для пром. поділу ізотопів легких елементів: водню, Li, В, N, С.

Рис. 3. Схемадвотемпературного концентрування дейтерію (Т 2 > T 1).

Центрифугування.Ізотоповий поділ заснований на розподілі компонентів газової сумішіу відцентровому полі. Здійснюється в протиточній газовій центрифузі, яка являє собою вузький вертикальний циліндр, що обертається навколо своєї осі з великою швидкістю. Важкий ізотоп концентрується на периферії циліндра, легкий поблизу його осі. Через відмінності щільності суміш переміщається вздовж осі вгору, а периферії - вниз. На відміну від інших методів, а визначається абс. різницею мас ізотопів М 1 і М 2 , а не відносної (М 1 - M 2)/M 1 тому метод застосовується як для легких, так і для важких елементів (С, Кr, Хе, U).
Ефузія газів.Метод заснований на тому, що при мол. закінченні (ефузії) суміші ізотопно заміщених молекул через пористу перегородку з отворами, діаметр яких брало менше довжини вільного пробігу молекул газу, легкі молекули проникають через перегородку швидше, ніж важкі. Макс. значення . Ізотопів поділ здійснюють у каскаді щаблів. Кожна сходинка являє собою камеру, розділену пористою перегородкою, по один бік к-рой насосом нагнітається газоподібна суміш, що розділяється. Проходить через перегородку суміш виявляється збагаченою легким ізотопом. Метод застосовується поділу ізотопів Н, Не, З, і навіть для пром. концентрування 235 U (у вигляді UF 6).
Macc-дифузія.Ізотопів поділ заснований на відмінності в швидкостях дифузії ізотопнозаміщених молекул газу в потоці допоможуть. розділової пари. Допоможуть. пар повинен мати високий коэф. дифузії в суміші, що розділяється, і легко відокремлюватися від неї. Часто як допоможуть. пара використовують пари. Ізотоповий поділ здійснюється або в каскаді щаблів (наз. насосами), або в протиточній колоні. Ступінь одноразової дії являє собою циліндр, всередині якого співвісно розміщена циліндрич. діафрагма з отворами діаметром прибл. 10 мк (рис. 4). По центр. каналу рухається допоміж. пар , по кільцевому зазору між каналом і стінкою циліндра в протилежному напрямку суміш, що розділяється. Молекули суміші дифундують в отворах діафрагми через зустрічний потік допоможуть. пара. Виходить із центр. каналу частина суміші, що захоплюється допоміж. пором, збагачена легким ізотопом, що виходить з кільцевого каналу важким. У протиточній колоні допоможуть. пара подається рівномірно по всій висоті колони через трубку з отворами, поміщену вздовж осі, дифундує крізь отвори до стін колони і конденсується. Елементарний розділить. ефект виникає в кожному поперечному перерізі через дифузію ізотопно заміщених молекул газоподібної суміші до осі колони. В результаті у осі підвищується концентрація легкого ізотопу, у стін - важкого. Відмінності в щільності, а також рух вниз по стінці плівки конденсату призводять до виникнення конвекції. потоків, спрямованих біля осі вгору, а біля стін – вниз. Метод застосовується поділу ізотопів Ne, Ar, З.

Рис. 4. Схема мас-дифузійної щаблі: 1 - випарник; 2 – діафрагма; 3 – конденсац. поверхню; 4 – конденсатор.

Промисловий поділ ізотопів урану розпочався США в рамках Манхеттенського проекту виготовлення атомної зброї. У листопаді 1943 р. закінчено будівництво електромагнітного заводу У-12 неподалік Ок-Ріджа. Ідея методу заснована на тому факті, що важчий іон описує в магнітному полі дугу більшого радіусу, ніж менш тяжкий. Таким чином, можна розділити різні ізотопи одного елемента. Роботи велися під керівництвом винахідника циклотрона Е. Лоуренса. Технологічний процес поділу ізотопів урану був двостадійним. а- І р-стадії). Конструкція розділової установки (калютрон) мала вигляд великого овалу, що складається з 96 магнітів і 96 приймальних камер (рейст-рек, тобто гоночний трек). Завод У-12 складався з п'яти установок (кожна з 9 рейстреків), трьох p-установок з вісьмома рейстреками по 36 магнітів, хімічних та інших допоміжних корпусів. Калютрон мав гігантський електромагніт, довжина якого досягала 75 м за вагою близько 4000 тонн. На обмотки для цього електромагніту пішло кілька тисяч тонн срібного дроту.

Іншим гігантським заводом, спорудженим в Ок-Ріджі, був комбінат К-25. Газодифузійний процес заснований на явищі молекулярної дифузії. Якщо газоподібне з'єднання урану (UFb) прокачувати через пористу перегородку, більш легкі молекули, до складу яких входить 2 35U, будуть проникати через перегородку швидше важких молекул, що містять 2 з8і. Дифузія здійснюється крізь перегородку, що є пористою тонкою металевою мембраною, що має кілька мільйонів отворів (діаметр ~ю-з мм) на квадратний сантиметр. Процес повторюється багаторазово і для нього потрібно 3024 ступенів збагачення. Спочатку мембрани виготовляли із міді, потім перейшли на нікель. Весною 1944 р. було розпочато промисловий випуск фільтрів. Ці мембрани згинали труби і поміщали в герметичну порожнину - дифузійну камеру.

36.06. 1944 в Ок-Ріджі був пущений термодифузійний завод 550. Процес рідинної термодифузії відбувається в колоні, що представляє собою довгу (висота 15 м) вертикальну трубу, що охолоджується зовні і містить всередині нагрітий циліндр. Ефект поділу ізотопів у такій колоні обумовлений тим, що легша фракція накопичується біля гарячої поверхні внутрішнього циліндра і рухається вгору внаслідок закону конвекції. Колони мали у своєму розпорядженні трьома групами. У кожній було 7 ґрат, що становило у сумі 2142 колони.

Для напрацювання високозбагаченого урану для першої атомної бомби"Малюк" спочатку природну сировину (0,7%) переводили в газоподібну фазу (UFe). Завод 55о термодифузійним методом здійснював початкове збагачення до 0,86%. Завод К25методом термодифузії підвищував збагачення до 7%. Уран перетворювали на твердий UF 4 потім електромагнітним методом на а-калютроні збагачення доводили до 15%, і, нарешті, на p-калютроні отримували UF 4 з збагаченням 90% по 2 9$и. З цього продукту виготовляли заряд атомної бомби (гарматна схема).

У Росії перші заводи з поділу ізотопів урану були засновані на газодифузійному принципі, потім перейшли на метод ультрацентрифугування.

У 1945 р. розпочато будівництво у Верх-Нейвінську (Середній Урал, Свердловська обл., тепер м. Новоуральськ) заводу №813 (нині Уральський Електрохімічний комбінат, УЕХК) зі збагачення урану. Газодифузійний завод Д-1, оснащений машинами серії ОК, пущений в експлуатацію в 1949 р. завод Д-3, укомплектований машинами серії Т - в 1951 р., а завод Д-4 (окремий дифузійний каскад, здатний самостійно видавати уран 90% збагачення. ) - у 1953 р. У 1949 р. на заводі було отримано високозбагачений (75% 2 з$Ц)уран, використаний як частина заряду в першій радянській плутонієвій атомній бомбі. У 1957 р. на УЕХК пущено центрифужний завод, в i960 р. розпочато створення першого у світі заводу з переробки урану на основі центрифужної технології, після чого в 1964 р. завод виведено на повну потужність, в 1980 р. введено в промислову експлуатацію першу промислову партію газових центрифуг шостого покоління. У 1987 р. повністю завершено газодифузійний етап промислового одержання збагаченого урану. У 1995 р. за технологією УЕХК розпочато промислову переробку високозбагаченого урану (ВОУ), витягнутого з ядерної зброї, що ліквідується, в низькозбагачений уран (НОУ) для АЕС.

Іншим підприємством із ізотопного збагачення урану став «Ангарський електрохімічний комбінат, АЕХК». Його будівництво на південний захід від Ангарська, почалося 10.04.1954 р. Цей потужний розділовий комбінат різко збільшив виробництво збагаченого урану в країні. (з одержання збагаченого гексафториду урану.) У 21.10.1957 введено в експлуатацію першу чергу з 308 газо- дифузних машин і отримано перший збагачений уран. 14.12.1990 р. відбувся шлях газових центрифуг по розділенню ізотопів урану. В даний час основним напрямком діяльності комбінату є послуги з конверсії закису-окису урану в гексафторид урану; за конверсією тетрафториду урану в гексафторид урану; зі збагачення урану з давальницької сировини замовника; постачання збагаченого урану у формі гексафториду. Для надійного дотримання вимог режиму нерозповсюдження на базі ВАТ «АЕХК» створено перший у світі Міжнародний центр зі збагачення урану та Банк ядерного палива під гарантії МАГАТЕ.

Третій збагачувальний завод входить до складу Сибірського хімічного комбінату (СХК), збудованого в Томській області (м. Сіверськ) на початку 1950-х. СХК - єдиний комплекс ядерного технологічного циклу для створення компонентів ядерної зброї на основі матеріалів, що діляться. Завод розподілу ізотопів виробляє збагачений уран для атомної енергетики. До 1973 р. здійснювався газодифузійний поділ, пізніше - центрифужний. Виробляється також ряд стабільних ізотопів ксенону, олова, селену та ін. Субліматний завод випускає продукти, що уран містять, у тому числі високозбагачений уран, закис-окис урану для ТВЕЛів і Шч> для ізотопного збагачення.

Четвертим збагачувальним заводом є ВАТ ВО «Електрохімічний завод» (раніше Красноярськ-45, тепер м. Зеленогірськ, Красноярський край). 30 10.1962 на цьому підприємстві було введено в експлуатацію першу чергу газодифузійних машин з виробництва ізотопів урану. У 1964 р. запроваджено технологію збагачення урану за допомогою газових центрифуг. З 1988 р. основною продукцією заводу став низькозбагачений уран, що використовується як паливо на АЕС. Крім того, з 1972 р. ЕХЗ, використовуючи газоцентрифужну технологію, випускає ізотопну продукцію та особливо чисті речовини.