同位素分離與物理數據

Isotope Separation & Physical Parameters

離心級聯公式 (Centrifuge Cascade)

分離功單位 (SWU) 是衡量在濃縮過程中所需工作量的指標。原子鏈結採用先進的級聯模型,優化分離效率並降低能耗。

SWU = P · V(xp) + W · V(xw) - F · V(xf)

Where V(x) = (2x - 1) · ln(x / (1 - x))

註:P = 產品量, W = 尾料量, F = 原料量, x = 235U 豐度。

六氟化鈾 (UF6) 物化特性

UF6 是濃縮過程中的關鍵化學形態。其在常溫下為固體,但在 56.5°C 時會昇華為氣體,具備極強的化學活性與腐蝕性。

參數名稱 數值 / 描述 單位
昇華點 (Sublimation Point) 56.5 °C (at 101.3 kPa)
三相點 (Triple Point) 64.05 / 151.7 °C / kPa
臨界溫度 (Critical Temp) 230.2 °C
腐蝕性防護 Monel / Nickel Alloy 材料標準

中子倍增因子 (k) 與臨界安全

確保儲存與加工過程中的絕對安全,必須嚴格控制中子倍增因子 keff < 1.0。

臨界安全控制參數

  • [SAFE] keff < 0.95 (運作標準)
  • [WARN] keff > 0.98 (預警閾值)
  • [CRIT] keff ≥ 1.00 (臨界狀態)

我們採用幾何限制、質量限制與中子毒物(如硼、鎘)複合控制策略。

技術數據摘要
分離功效率 98.5 SWU/yr
濃縮度上限 19.75% (LEU+)
輻射劑量閾值 < 0.1 mSv/hr
相關文檔
  • UF6 安全操作手冊 v4.2
  • 級聯優化算法白皮書
  • 臨界安全評估報告