设计制造用于以激光为基础的浓缩工厂系统设备和部件

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设计制造用于以激光为基础的浓缩工厂系统设备和部件
: ^% Z6 O  v, j! t$ z" z: d. ]级　　别： 全国性
颁发字号： 第7号
颁发日期： 2001-4-18
7 o- r! M) S" x% q$ }实施日期： 2001-4-18
发文机关： 中华人民共和国国防科学技术工业委员会
　　 目前利用激光的浓缩过程的系统有两类：一类是过程介质为原子铀蒸气的系统，另一类是过程介质为铀化合物的蒸气的系统。这些过程的通用名称包括：第一类--原子蒸气激光同位素分离(AVLIS或SILVA)；第二类--分子激光同位素分离(MLIS或MOLLS)和同位素选择性激光活化化学反应(CRISLA)。用于激光浓缩工厂的系统、设备和部件包括：(a)铀金属蒸气供料装置(用于选择性光电离)或铀的化合物蒸气供料装置(用于光离解或化学活化)；(b)第一类中作为"产品"和"尾料"的浓缩的铀金属和贫化的铀金属收集装置，和第二类中作为"产品"的离解的或反应的化合物和作为"尾料"的未发生变化材料的收集装置；(c)用于选择性地激发铀-235的激光过程系统；和(d)供料准备设备和产品转化设备。鉴于铀原子和铀化合物能谱的复杂性，可能需要同现有激光技术中的任何一种联合使用。

注释
% u/ `) ~! U( |+ K5 `0 B9 t' E( o　　 本节所列的许多物项将直接接触铀金属蒸气、液态金属铀，或由UF6或UF6和其他气体的混合物组成的过程气体。所有与铀或UF6接触的表面，都全部由耐腐蚀材料制造或保护。就有关基于激光的浓缩的物项而言，耐铀金属或铀合金蒸气或液体腐蚀的材料包括：氧化钇涂敷石墨和钽；耐UF6腐蚀的材料包括：铜、不锈钢、铝、铝合金、镍或含镍60%或以上的合金和耐UF6腐蚀的完全氟化的烃聚合物。
' r, w6 t9 s; x# H2 i3 G　　 5.7.1 铀蒸发系统(AVLIS)
, X" x3 S2 O' F' j( W  X( O　　 专门设计或制造的铀蒸发系统。这些系统含有大功率条带式或扫描式电子束枪，打到靶上的能量大于2.5 kW/cm。

3 K8 c$ A( K3 [# F1 ?9 k& G　　 5.7.2 液态铀金属处理系统(AVLIS)
　　 专门设计或制造由一些坩埚及其冷却设备组成用于处理熔融铀或铀合金的液态金属处理系统。

( a& q3 _+ q$ o; c注释
5 ]# o; Y+ ~2 I　　 这种系统的坩埚和其他接触熔融铀或铀合金的部分，要用有适当的耐腐蚀和耐高温性能的材料制成或保护。适当的材料包括钽、氧化钇涂敷石墨、用其他稀土氧化物或其混合物涂敷的石墨。
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" j# K( g; l  H+ I6 o　　 5.7.3 铀金属"产品"和"尾料"收集器组件(AVLIS)
　　 专门设计或制造用于收集液态或固态铀金属的"产品"和"尾料"收集器组件。
( U* s1 o5 [8 a/ C# b& ?4 w' |0 ]! ?
9 D) i5 G( E2 J) s注释
: B: V; X- `1 X( x4 ^1 H　　 这些组件的部件由耐铀金属蒸气或液体的高温和腐蚀性的材料(例如氧化钇涂敷石墨或钽)制成或保护。这类部件可包括用于磁、静电或其他分离方 法的管、阀、管接头、"出料槽"、进料管、热交换器和收集板。

, e5 ^  ]/ J& x　　 5.7.4 分离器组件外壳(AVLIS)
. a& s6 @# |% L" Q- o9 Q- {* H　　 专门设计或制造的圆筒状或矩形容器，用于容纳铀金属蒸气源、电子束枪，及"产品"与"尾料"收集器。

4 k8 B& L* b6 D注释
　　 这些外壳有多种样式的开口，用于供电线路、供水管、激光束窗、真空泵接头及仪器仪表诊断和监测。这些开口均设有开闭装置，以便整修内部的部件。

: d9 F8 ~$ n* z4 a　　 5.7.5 超声膨胀喷嘴(MLIS)
2 x9 d, t9 y& |% F5 n　　 专门设计或制造的超声膨胀喷嘴，用于冷却UF6与载气的混合气至150K或更低的温度。这种喷嘴耐UF6腐蚀。

! y% j+ f! z$ ~0 z5 ~6 j: z　　 5.7.6 五氟化铀产品收集器(MLIS)
　　 专门设计或制造的UF5固态产品收集器。这种收集器是过滤式、冲击式或旋流式收集器，或其组合；并且耐UF5/UF6环境的腐蚀。
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　　 5.7.7 UF6/载气压缩机(MLIS)
# P8 K. e: i# V3 T& q4 ^" J　　 为在UF6环境中长期操作而专门设计或制造的UF6/载气混合气压缩机。这些压缩机中与过程气体接触的部件用耐UF6腐蚀的材料制成或保护。
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　　 5.7.8 转动轴封(MLIS)
　　 专门设计或制造的带密封进气口和出气口的转动轴封，用于密封把压缩机转子与驱动马达连接起来的转动轴，以保证可靠的密封，防止过程气体外漏，或空气或密封气体漏人充满UF6/载气混合气的压缩机内腔。
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　　 5.7.9 氟化系统(MLIS)
　　 专门设计或制造的用于将UF5(固体)氟化为UF6 (气体)的系统。

注释
2 E7 n; `! |% F% y4 @, {6 r' D　　 这些系统是为将所收集的UF5粉末氟化为UF6而设计的。其UF6随后将被收集于产品容器中，或作为进料被转送到为进行进一步浓缩而设置的MLIS单元中。在一种方案中，这种氟化反应可在同位素分离系统内部完成，以便一离开"产品"收集器便反应和回收。在另一种方案中，UF5粉末将被从"产品"收集器中移出/转送到一个适当的反应容器(例如流化床反应器、螺旋反应器或火焰塔式反应器)中进行氟化。在这两种方案中，都使用氟气(或其他适宜的氟化剂)贮存和转送设备，以及UF6收集和转送设备。
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+ V/ A! t+ f0 T' [2 U, R　　 5.7.10 UF6质谱仪/离子源(MLIS)
　　 专门设计或制造的磁质谱仪或四极质谱仪，这些质谱仪能从UF6气流中"在线"取得供料、"产品"或"尾料"的样品，并且具有以下所有特点：
+ O2 U, b+ ?  t, Z+ L7 O( k9 P) \9 z7 n　　 1.质量的单位分辨率高于320；
. K: H, f6 o, G3 r$ I　　 2.离子源用尼赫罗姆合金或蒙乃尔合金制成或以这些材料作为衬里或镀镍；
. d( }0 T+ Y4 w( P# r% E8 q　　 3.电子轰击离子源；
0 q( |4 F* C/ a- T: u7 [' O4 s# s　　 4.有一个适合于同位素分析的收集器系统。

　　 5.7.11 进料系统/产品和尾料提取系统(MLIS)
$ v9 C9 f/ |, o9 G0 T, D9 u　　 为浓缩厂专门设计或制造的工艺系统或设备，用耐UF6腐蚀的材料制成或保护，包括：
  C' L; p+ k2 M# F　　 (a) 进料釜、加热炉或系统，用于将UF6送人浓缩过程；
　　 (b) 凝华器(或冷阱)，用于从浓缩过程中移出UF6，供下一步加热转移；
　　 (c) 固化或液化器，用于通过压缩UF6并将其转换为液态形式或固态形式，从浓缩过程中移出UF6；
　　 (d)"产品"器或"尾料"器，用于把UF6收集到容器中。
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　　 5.7.12 UF6/载气分离系统(MLIS)
　　 为将UF6从载气中分离出来专门设计或制造的工艺系统。载气可为氮、氩或其他气体。
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注释
5 ~3 N5 X2 n, F; {' z$ g8 p　　 这类系统可装有如下设备：
; c' p# Y+ Y8 O5 U6 I　　 (a) 低温热交换器或低温分离器，能承受-120℃或更低的温度；
　　 (b) 低温冷冻器，能承受-120℃或更低的温度；
　　 (c) UF6冷阱，能承受-20℃或更低的温度。

+ Z7 D# Y. h% n9 k6 ^　　 5.7.13 激光系统(AVLIS，MLIS和CRISLA)
　　 为铀同位素分离专门设计或制造的激光器或激光系统。

注释
) G0 |( }5 U8 M) I8 }　　 AVLIS过程使用的激光系统通常由两个激光器组成：一个铜蒸气激光器和一个染料激光器。MLIS使用的激光系统通常由一个C02激光器或受激准分子激光器和一个多程光学池(两端有旋转镜)组成。这两种过程使用的激光器或激光系统都需要有一个谱频稳定器以便能够长时间地工作。

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终于见有机械的了