Самая быстрая и большая в мире центрифуга для обогащения урана

Атомная энергия уже обеспечивает 20 процентов энергетических нужд Соединенных Штатов и рассматривается в качестве одного из главных вариантов выхода из энергетического кризиса. В 2007 году операторы подали в Комиссию ядерного надзора США заявки на лицензирование семи новых реакторов; по мнению экспертов в этом году число заявок возрастет вдвое. Но чем больше число атомных электростанций, тем выше потребность в обогащенном уране.

Единственный национальный поставщик ядерного топлива в США, Обогатительная Корпорация Соединенных Штатов (USEC), построила центрифугу нового поколения, самую быструю и самую большую в мире согласно официальным данным. Для обогащения урана ей требуется всего 5% от того количества электроэнергии, что потребляла предыдущая модель. Новая машина USEC, возможно, провозглашает возвращение некогда популярных центрифуг в качестве наилучшей технологии для извлечения изотопов из природного урана.

Другие страны, производящие атомную энергию, используют машину высотой около 120 см, прокачивающую газообразный уран через мембраны, отделяющие изотопы. Центрифуга же USEC около 12 метров в высоту и оснащена углеволокнистым ротором, вращающимся гораздо быстрее, чем старые роторы из стекловолокна.

Старые центрифуги служили USEC с 80-х годов. Теперь их постепенно демонтируют, чтобы освободить место новым, более экономным и производительным технологиям.

С августа 2007 года USEC проводит испытательные обогащения урана в Пайкетоне, штат Огайо, а в конце 2009 года планирует начать коммерческое производство на обогатительной фабрике стоимостью $2,3 миллиарда.

В качестве топлива может использоваться только 1 процент урановой руды. Чтобы отделить драгоценные изотопы, инженеры прогоняют элемент через последовательность центрифуг, т.н. каскад. В центрифуге новой конструкции от USEC роторы из углеволокна вращаются со скоростью, иногда превосходящей скорость звука — до 1240 км/ч.

Газообразный уран поступает в центрифугу. Ценные изотопы U-235 обозначены голубым цветом; изотопы U-238 — красным.

Во время вращения более легкие изотопы U-235 остаются в центре, а более тяжелые U-238 прижимаются центробежной силой к стенкам.

Богатый изотопами U-235 газ извлекается и пропускается через другие центрифуги, где еще больше очищается от U-238. Когда концентрация обогащенного материала достигает достаточно высокой степени, уран переводят в твердое состояние и продают в брусках.