Вращение плазменной струи высокочастотными электромагнитными полями и ее использование для масс-сепарации
Горшунов Н.М.1, Потанин Е.П.1,2
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: gorshunov_nm@nrcri.ru, potanin45@yandex.ru
Поступила в редакцию: 3 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 18 февраля 2020 г.
Получены уравнения, описывающие характеристики азимутального движения и радиального расширения плазменной струи под действием вращающегося поперечного магнитного поля дипольной конфигурации в продольном статическом магнитном поле. Анализ проведен как в многокомпонентном приближении, так и на основе МГД-уравнений с учетом эффекта Холла. На основании полученных зависимостей окружной и радиальной скоростей ионов от величин магнитных полей проведены оценки разделительных характеристик прямоточной плазменной центрифуги при разделении двухкомпонентной бинарной смеси, моделирующей отработавшее ядерное топливо. Показано, что концентрация тяжелой уран-плутониевой компоненты в потоке отбора может быть увеличена от исходных 96 до 99.8% при степени извлечения топливного компонента 0.87. Ключевые слова: плазма, вращение, электромагнитное поле.
- Смирнов В.П., Жильцов В.А., Морозов А.И., Семашко Н.Н., Сковорода А.А., Тимофеев А.В. // Сб. докладов на IX Всероссийской (международной) научной конф. "Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул" 4-8 октября 2004. Звенигород. С. 7-11
- Жильцов В.А., Кулыгин В.М., Семашко Н.Н., Сковорода А.А., Смирнов В.П., Тимофеев А.В., Кудрявцев Е.Г., Рачков В.И., Орлов В.В. // Атомная энергия. 2006. T. 101. Вып. 4. С. 302-306
- Rax J.-M., Gueroult R. // J. Plasma Phys. 2016. Vol. 82. P. 595820504
- Тимофеев А.В. // УФН. 2014. Т. 184. N 10. С. 1101-1133
- Самохин А.А., Смирнов В.П., Гавриков А.В., Ворона Н.А. // ЖТФ. 2016. Т. 86. Вып. 2. С. 127-132
- Амиров Р.Х., Ворона Н.А., Гавриков А.В., Жабин С.Н., Лизякин Г.Д., Полищук В.П., Самойлов И.С., Смирнов В.П., Усманов Р.А., Ярцев И.М. // Труды МФТИ. 2014. Т. 6. N 1. C. 136-145
- Усманов Р.А., Лизякин Г.Д., Полищук В.П., Ярцев И.М. // Физическое образование в вузах. 2016. Т. 22. N 1. С. 142-143
- Карчевский А.И., Потанин Е.П. Плазменные центрифуги. В кн. Изотопы. / Под. ред. В.Ю. Баранова. М.: Изд-во АТ, 2005. Т. 1. С. 326-338
- Борисевич В.Д., Потанин Е.П. // ЖТФ. 2018. Т. 88. Вып. 5. С. 791-794
- James B.W., Simpson S.W. // Plasma Phys. 1976. Vol. 18. P. 289-300
- Белорусов A.B., Карчевский А.И., Муромкин Ю.А., Потанин Е.П. // Письма в ЖТФ. 1976. Т. 2. Вып. 14. С. 664-668
- Fetterman A.J., Fisch N.J. // Phys. Plasmas. 2011. Р. 094503
- Аверин В.Г., Белорусов A.B., Карчевский А.И., Марцынкьян B.JI., Попов И.А., Потанин Е.П. // ЖТФ. 1978. Т. 48. Вып. 1. С. 66-71
- Borisevich V.D., Potanin E.P. // Phys. Scripta. 2017. Vol. 92. P. 075601
- Жариков В.Н., Миненко В.П. // Физика плазмы. 1988. Т. 14. N 7. С. 1122-1126
- Горшунов Н.М., Потанин Е.П. // Атомная энергия. 2018. Т. 124. Вып. 8. С. 164-169
- Токманцев В.И., Палкин В.А. // Атомная энергия. 2017. Т. 123. Вып. 1. С. 40-45
- Борисевич В.Д., Борман В.Д., Сулаберидзе Г.А., Тихомиров А.В., Токманцев В.И. // Физические основы разделения изотопов в газоцентрифуге. М.: Издат. дом МЭИ, 2011. 275 с
- Карчевский А.И., Потанин Е.П. // Магнитная гидродинамика. 1991. N 3. C. 103
- Горбачев Л.П., Никитин Н.В., Устинов А.Р. // Магнитная гидродинамика. 1974. N 4. С. 32-43
- Borisevich V.D., Potanin E.P., Whichello J. // J. Fluid Meсh. 2017. Vol. 829. P. 328-244
- Франк-Каменецкий Д.А. Лекции по физике плазмы. М.: Атомиздат, 1968. 286 c
- Саттон Дж., Шерман А. Основы технической магнитной газодинамики. М.: Мир, 1968. 492 c
- Брагинский С.И. Вопросы теории плазмы / Под. ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1963. Вып. 1. С. 183
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.