Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 31-01-2022

Ultracentrifuge

betekenis & definitie

v./m. (-s), zeer snel draaiende gascentrifuge die gebruikt wordt bij de verrijking van uraan.

Brengt men twee gassen met moleculaire massa’s M1 en M2 in een snel rondtollende beweging binnen in een meedraaiende cilinder, dan treedt er ten gevolge van het centrifugale krachtveld ontmenging op. De mate van ontmenging wordt bepaald door de fractioneringsfactor ∊ = (M, Ma)v2/2RT; v is de omtreksnelheid van de draaiende cilinder, R de gasconstante en T de absolute temperatuur. Voor UF6-gas, waarin zich de uraanisotopen U 235 en U 238 bevinden, is bij v = 400 m/s en T = 300 K, ∊ = 0,1. Deze fractioneringsfactor is bij alle andere methoden, zoals b.v. diffusie door poreuze wanden, meer dan een factor 100 lager. Bij juiste combinatie van een draaiende gaswervel met een axiale tegenstroomwervel moet bovenstaande ∊ nog vermenigvuldigd worden met een factor l/d waarin l de lengte, en d de diameter van de centrifuge is. De economische waarde van een gascentrifuge wordt bepaald door het zgn. scheidend vermogen U = ½∊2 G waarbij G de hoeveelheid gas is die per seconde door de centrifuge stroomt.

Omdat U evenredig is met ∊2 en dus met v4, draaien de gascentrifuges zo snel mogelijk. De centrifuge draait in een geëvacueerde pot en is omgeven door opvangringen waarin groeven die tevens de pompwerking verzorgen. Elke centrifuge heeft een centrale gastoevoerleiding, en twee gasafvoerleidingen voor de verrijkte en de verarmde fracties. Het toerental is ca. 1000 m/s. De lagering aan de onderkant is met een taats, en aan de bovenkant met twee gemagnetiseerde ringen die elkaar aantrekken. De drie-fasen elektromotor heeft een normale stator en een rotor die direct aan de centrifuge gekoppeld is.

Het ultracentrifugeprincipe was al voor 1940 bekend en is in de jaren 1940-45 ontwikkeld door groepen in de VS, Duitsland en de USSR. De Ned. ontwikkeling stamt van 1955 in het FOM-Laboratorium te Amsterdam in samenwerking met Reactor Centrum Nederland (RCN) en Werkspoor NV. Deze ontwikkeling leidde in 1968 tot de oprichting van de NV Ultra Centrifuge Nederland (UCN), die tot taak kreeg de scheidingsfabriek in Almelo te bouwen. Een gezamenlijke Nederlands-Engels-Duitse organisatie URENCO Ltd. heeft verrijkingsfabrieken te Almelo en Capenhurst gebouwd.

< >