JPS6197024A - レ−ザ法によるウランの濃縮装置 - Google Patents
レ−ザ法によるウランの濃縮装置Info
- Publication number
- JPS6197024A JPS6197024A JP21944584A JP21944584A JPS6197024A JP S6197024 A JPS6197024 A JP S6197024A JP 21944584 A JP21944584 A JP 21944584A JP 21944584 A JP21944584 A JP 21944584A JP S6197024 A JPS6197024 A JP S6197024A
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- Japan
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- uranium
- crucible
- metallic
- electron beam
- evaporation surface
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はレーザによる同位体の分離装置に関する。
［発明の技術的背量とその問題点］
レーザを使用するウラン同位体の分離技術は、従来のガ
ス拡散法、ノズル法、化学交換法、遠心分離法等より分
離能力が非常に大きく、カスケードも組む必要がないと
いわれており、分離方法にも金属ウランを用いた原子法
と六フッ化ウランガスを用いた分子法が知られている。
ス拡散法、ノズル法、化学交換法、遠心分離法等より分
離能力が非常に大きく、カスケードも組む必要がないと
いわれており、分離方法にも金属ウランを用いた原子法
と六フッ化ウランガスを用いた分子法が知られている。
現在、原子法におけるレーザ法によるウランの濃縮装置
は、第４図に示すように、フィラメント１から電子ビー
ム２を偏向磁場３を介してるつぼ４上に設置された金属
ウラン５に照射する。
は、第４図に示すように、フィラメント１から電子ビー
ム２を偏向磁場３を介してるつぼ４上に設置された金属
ウラン５に照射する。
この電子ビーム２によって衝撃された金属ウラン５は、
加熱されて２，０００°に〜３，０００°Ｋにまで加熱
されて、金属ウラン原子ビーム６となって上方へ進行し
ていく。この原子ビーム６中には、２％Ｕ原子７および
２ＢＵ原子８が混合された状態になっている。この原子
ビーム６中の２３５ Ｕの吸収線に相当する振動数の選
択励起レーザ９を照射する。
加熱されて２，０００°に〜３，０００°Ｋにまで加熱
されて、金属ウラン原子ビーム６となって上方へ進行し
ていく。この原子ビーム６中には、２％Ｕ原子７および
２ＢＵ原子８が混合された状態になっている。この原子
ビーム６中の２３５ Ｕの吸収線に相当する振動数の選
択励起レーザ９を照射する。
この選択励起レーザ光９によって濃縮しようとする２５
Ｓ Ｕだけが励起される。
Ｓ Ｕだけが励起される。
次に励起したｔ！ｓＵをイオン化するための電離レーザ
光１０を照射する。この２種類のレーザ光９と１０のビ
ームによって原子ビーム６中の２５Ｕ８が電離され２＝
ｓＵ＋ｉｉに変化する。
光１０を照射する。この２種類のレーザ光９と１０のビ
ームによって原子ビーム６中の２５Ｕ８が電離され２＝
ｓＵ＋ｉｉに変化する。
さて、このイオンを含む原子ビーム６に接地電極１２と
陰電極１３を用いて電界を作ると、電離されている２Ｗ
Ｕ＋１１のみが静電的に陰゛電極１３に引き寄せられ、
最終的には陰電極１３の表面に吸着される。
陰電極１３を用いて電界を作ると、電離されている２Ｗ
Ｕ＋１１のみが静電的に陰゛電極１３に引き寄せられ、
最終的には陰電極１３の表面に吸着される。
一方、電離されていない２３ａＵは、この電界の影響を
受けないので直進し、中性原子捕集プレート１４に収集
される。
受けないので直進し、中性原子捕集プレート１４に収集
される。
ところで、従来の原子法におけるレーザ法によるウラン
の濃縮［ｉでは、るつぼ内の金属ウランが少なくなると
新しい金属ウラン棒を上部からるつぼへ入れる方法を抹
っている。従って、新しい金属ウラン棒を入れる時に原
子ビームの乱れおよび一時的な原子ビーム中の原子密度
の低下が発生し、レーザ法によるウランの濃縮装２の性
能の低下、ウラン原子の飛散、生産される濃縮ウランの
濃縮度の不均一等が発生ずる問題があった。
の濃縮［ｉでは、るつぼ内の金属ウランが少なくなると
新しい金属ウラン棒を上部からるつぼへ入れる方法を抹
っている。従って、新しい金属ウラン棒を入れる時に原
子ビームの乱れおよび一時的な原子ビーム中の原子密度
の低下が発生し、レーザ法によるウランの濃縮装２の性
能の低下、ウラン原子の飛散、生産される濃縮ウランの
濃縮度の不均一等が発生ずる問題があった。
［発明の目的］
本発明は以上の事情を鑑みてなされたもので、レーザを
使用したウラン同位体のうちで金属ウランを用いる原子
法におけるレーザ法によるウランの濃縮装置において、
濃縮ウランの濃縮度の均一化、ウラン原子の飛散の防止
および性能向上を達成するレーザ法によるウランの濃縮
装置を提供するものである。
使用したウラン同位体のうちで金属ウランを用いる原子
法におけるレーザ法によるウランの濃縮装置において、
濃縮ウランの濃縮度の均一化、ウラン原子の飛散の防止
および性能向上を達成するレーザ法によるウランの濃縮
装置を提供するものである。
［発明の概要］
本発明は電子ビームを発生させるフィラメントと、電子
ビームを偏向する偏向磁場と、偏向された電子ビームを
受けて加熱され蒸発しウラン原子ビームを発生する金属
ウランと、金属ウランを保持するるつぼと、金属ウラン
の蒸発面高さを測定する蒸発酊計と、金属ウランを前記
るつぼの底部から供給する金ぶウラン供給装置と、前記
蒸発面計からの信号を受けて金属ウランの蒸発面高さを
一定に保つよう金属ウラン供給装置の供給速度を制御す
る制御装置とによるレーザ法によるウランの濃縮Ｖ４置
である。
ビームを偏向する偏向磁場と、偏向された電子ビームを
受けて加熱され蒸発しウラン原子ビームを発生する金属
ウランと、金属ウランを保持するるつぼと、金属ウラン
の蒸発面高さを測定する蒸発酊計と、金属ウランを前記
るつぼの底部から供給する金ぶウラン供給装置と、前記
蒸発面計からの信号を受けて金属ウランの蒸発面高さを
一定に保つよう金属ウラン供給装置の供給速度を制御す
る制御装置とによるレーザ法によるウランの濃縮Ｖ４置
である。
［発明の実施例］
以下第１図を参照しながら本発明に係るレーザ法による
ウランの濃縮装置の第１の実施例を説明する。なお、第
１図においては第４図と同一部分には同一符号で装置の
要部のみを概念的に構成図で示している。
ウランの濃縮装置の第１の実施例を説明する。なお、第
１図においては第４図と同一部分には同一符号で装置の
要部のみを概念的に構成図で示している。
第１図中符号１はフィラメントで、電子ビーム２を発生
する図示してない電子銃内に組込まれている。符号３は
偏向磁場で電子ビーム２を偏向させる。符号４はるつぼ
であり、底面に金属ウラン５を供給するための孔４ａを
有している。金属ウラン５は孔４ａから金属ウラン供給
装置１８によって下方から上方へ矢印で示したように押
し出される。るつぼ４の上方には蒸発面計１６が配置さ
れており、この蒸発面計１６の出力信号は制御装置１８
へ入力され、制御装置１８の出力信号は金属ウラン供給
装置１８へ入力されて金属ウラン５のるつぼ４への供給
ｍをコントロールする。
する図示してない電子銃内に組込まれている。符号３は
偏向磁場で電子ビーム２を偏向させる。符号４はるつぼ
であり、底面に金属ウラン５を供給するための孔４ａを
有している。金属ウラン５は孔４ａから金属ウラン供給
装置１８によって下方から上方へ矢印で示したように押
し出される。るつぼ４の上方には蒸発面計１６が配置さ
れており、この蒸発面計１６の出力信号は制御装置１８
へ入力され、制御装置１８の出力信号は金属ウラン供給
装置１８へ入力されて金属ウラン５のるつぼ４への供給
ｍをコントロールする。
ところで、金属ウランの供給時に引き起こされるウラン
原子ビームの乱れ、原子密度の低下等の問題は蒸発面の
上に新しい金属ウラン棒を置くときの古い蒸発面から原
子ビームが遮られることによるウラン原子の飛散、新し
い蒸発面からの蒸発が始まるまでの時間遅れ、古い蒸発
面と新しい蒸発面の高さの変化による原子ビーム形状の
変化および電子ビーム照射位置のずれ等によるものであ
る。
原子ビームの乱れ、原子密度の低下等の問題は蒸発面の
上に新しい金属ウラン棒を置くときの古い蒸発面から原
子ビームが遮られることによるウラン原子の飛散、新し
い蒸発面からの蒸発が始まるまでの時間遅れ、古い蒸発
面と新しい蒸発面の高さの変化による原子ビーム形状の
変化および電子ビーム照射位置のずれ等によるものであ
る。
従って、蒸発聞に見合う分の金属ウランをるつぼの底部
から補ってなれば蒸発面を変化させず金属ウランを供給
できるので上のような問題点は発生しないことになる。
から補ってなれば蒸発面を変化させず金属ウランを供給
できるので上のような問題点は発生しないことになる。
るつぼの放熱を良くし、るつぼの温度が金属ウランの融
点以下となるようにすれば、るつぼと接触するのは固体
の金属ウランとなる。そこでるつぼ４の底面に金属ウラ
ン供給孔４ａを設け、そこから金属ウランを蒸発量に応
じ供給することによってるつぼ底部からの金属ウランの
供給が実現できる。
点以下となるようにすれば、るつぼと接触するのは固体
の金属ウランとなる。そこでるつぼ４の底面に金属ウラ
ン供給孔４ａを設け、そこから金属ウランを蒸発量に応
じ供給することによってるつぼ底部からの金属ウランの
供給が実現できる。
しかして、フィラメント１により発生された電子ビーム
２は、偏向磁場３により曲げられてるっぽ４内へ照射さ
れる。るつぼ内には金属ウラン５があり、電子ビーム２
の照射を受けて蒸発し原子ビーム６を形成する。金属ウ
ランの蒸発により蒸発面は下降するので蒸発面の変化を
蒸発面計１６により検出し、その信号を制御装Ｍ１７へ
入力し、制御装置１７は蒸発面を所定の範囲に保つよう
金属ウラン供給装置１８を１ｌｉＩＪＩＩｌする。従っ
て、金属ウラン５の蒸発面は常に一定となる。
２は、偏向磁場３により曲げられてるっぽ４内へ照射さ
れる。るつぼ内には金属ウラン５があり、電子ビーム２
の照射を受けて蒸発し原子ビーム６を形成する。金属ウ
ランの蒸発により蒸発面は下降するので蒸発面の変化を
蒸発面計１６により検出し、その信号を制御装Ｍ１７へ
入力し、制御装置１７は蒸発面を所定の範囲に保つよう
金属ウラン供給装置１８を１ｌｉＩＪＩＩｌする。従っ
て、金属ウラン５の蒸発面は常に一定となる。
第１図に示した第１の実施例の構成によれば、金属ウラ
ンの蒸発面を一定にしたまま金属ウランを供給すること
ができるので、金属ウラン供給時の電子ビームの乱れ、
電子ビーム中の原子密度の変化をなくすことができる。
ンの蒸発面を一定にしたまま金属ウランを供給すること
ができるので、金属ウラン供給時の電子ビームの乱れ、
電子ビーム中の原子密度の変化をなくすことができる。
従って、生産される濃縮ウランの濃縮度の均一化、ウラ
ン原子の飛散の防止等を画ることができる。
ン原子の飛散の防止等を画ることができる。
第２図は本発明の第２の実施例を示したもので、第１図
に示したるつぼ４の変りに金属ウランガイド１９へ変え
たものである。るつぼ４中に液状の金属ウランがたまる
ことがない場合は、これを単なる金属ウランガイド１９
に変えることができる。
に示したるつぼ４の変りに金属ウランガイド１９へ変え
たものである。るつぼ４中に液状の金属ウランがたまる
ことがない場合は、これを単なる金属ウランガイド１９
に変えることができる。
また、第３図は本発明の第３の実施例を示したものであ
る。この第３の実施例は金属ウラン５を分離セル１５の
外部から供給できるようにしたもので、金属ウラン供給
装置１８を分離セル１５の外部に配置し、金属ウラン５
を分離セル１５内へ導入する部分には予備真空室３０を
設けて真空シール２０によって分離セル１５の真空度を
確保できるような構造としている。予備真空ｖ２０と分
離セル１５内は真空ポンプ２１により常に排気されてお
り、これにより分離セル１５内を所定の真空度に保って
いる。
る。この第３の実施例は金属ウラン５を分離セル１５の
外部から供給できるようにしたもので、金属ウラン供給
装置１８を分離セル１５の外部に配置し、金属ウラン５
を分離セル１５内へ導入する部分には予備真空室３０を
設けて真空シール２０によって分離セル１５の真空度を
確保できるような構造としている。予備真空ｖ２０と分
離セル１５内は真空ポンプ２１により常に排気されてお
り、これにより分離セル１５内を所定の真空度に保って
いる。
［発明の効果］
本発明は原料ウランを加熱蒸発させるるつぼへの原料ウ
ランの供給を連続化させるためにるつぼの下部に孔を設
けて、その孔を通して連続的に原料の金属ウランを供給
し、その金属ウランの蒸発面の高さを保つよう原料ウラ
ンの供給速度を調整できるように構成した装置である。
ランの供給を連続化させるためにるつぼの下部に孔を設
けて、その孔を通して連続的に原料の金属ウランを供給
し、その金属ウランの蒸発面の高さを保つよう原料ウラ
ンの供給速度を調整できるように構成した装置である。
よって本発明によれば、原料の金属ウランの蒸発面が安
定化されることによりウラン濃縮装置から生産される製
品の濃縮度の安定化、分離セル内へのウラン蒸気の飛散
の低減、ウラン蒸気ビームの乱れの低減等を画ることか
できる。
定化されることによりウラン濃縮装置から生産される製
品の濃縮度の安定化、分離セル内へのウラン蒸気の飛散
の低減、ウラン蒸気ビームの乱れの低減等を画ることか
できる。
第１図および第３図は本発明に係るレーザ法によるウラ
ンの濃縮装置のそれぞれの実施例要部のみを示す構成図
、第４図は従来のレーザ法によるウランの濃縮装置を概
念的に示す構成図である。 １・・・・・・・・・・・・フィラメント２・・・・・
・・・・・・・電子ビーム３・・・・・・・・・・・・
偏向磁場 ４・・・・・・・・・・・・るつぼ ５・・・・・・・・・・・・金属ウラン６・・・・・・
・・・・・・原子ビーム７・・・・・・・・・・・・２
５＠ ｊ１８・・・・・・・・・・・・２！Ｉｓ Ｕ９
・・・・・・・・・・・・選択励起レーザ光１０・・・
・・・・・・・・・電離レーザ光１１・・・・・・・・
・・・・ｍ Ｕ÷１２・・・・・・・・・・・・接地電
極１３・・・・・・・・・・・・陰電極 １４・・・・・・・・・・・・中性原子捕集プレート１
５・・・・・・・・・・・・分離セル１６・・・・・・
・・・・・・蒸発面計１７・・・・・・・・・・・・制
御装置１８・・・・・・・・・・・・金属ウラン供給装
置１９・・・・・・・・・・・・金属ウランガイド２０
・・・・・・・・・・・・予籠真空室２１・・・・・・
・・・・・・真空ポンプ２２・・・・・・・・・・・・
真空シール代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図
ンの濃縮装置のそれぞれの実施例要部のみを示す構成図
、第４図は従来のレーザ法によるウランの濃縮装置を概
念的に示す構成図である。 １・・・・・・・・・・・・フィラメント２・・・・・
・・・・・・・電子ビーム３・・・・・・・・・・・・
偏向磁場 ４・・・・・・・・・・・・るつぼ ５・・・・・・・・・・・・金属ウラン６・・・・・・
・・・・・・原子ビーム７・・・・・・・・・・・・２
５＠ ｊ１８・・・・・・・・・・・・２！Ｉｓ Ｕ９
・・・・・・・・・・・・選択励起レーザ光１０・・・
・・・・・・・・・電離レーザ光１１・・・・・・・・
・・・・ｍ Ｕ÷１２・・・・・・・・・・・・接地電
極１３・・・・・・・・・・・・陰電極 １４・・・・・・・・・・・・中性原子捕集プレート１
５・・・・・・・・・・・・分離セル１６・・・・・・
・・・・・・蒸発面計１７・・・・・・・・・・・・制
御装置１８・・・・・・・・・・・・金属ウラン供給装
置１９・・・・・・・・・・・・金属ウランガイド２０
・・・・・・・・・・・・予籠真空室２１・・・・・・
・・・・・・真空ポンプ２２・・・・・・・・・・・・
真空シール代理人弁理士 須 山 佐 − 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）金属ウランをフィラメントから電子ビームによっ
て蒸発させ原子ビームを発生させて該原子ビームに＾２
＾３＾５Ｕを選択励起するレーザと励起された＾２＾３
＾５Ｕを電離するレーザを照射して電離した＾２＾３＾
５Ｕを電界等により選択的に回収して濃縮ウランを得る
レーザ法によるウランの濃縮装置において、前記電子ビ
ームを発生させるフィラメントと電子ビームを偏向する
偏向磁場と、この偏向磁場によって偏向された電子ビー
ムを受けて加熱され蒸発しウラン原子ビームを発生する
金属ウランと、この金属ウランを保持するるつぼと、こ
のるつぼ内の金属ウランの蒸発面高さを測定する蒸発面
計と、前記金属ウランを前記るつぼの底部から供給する
金属ウラン供給装置と、前記蒸発面計からの信号を受け
て前記金属ウランの蒸発面高さを一定に保つよう金属ウ
ラン供給装置を制御する制御装置とを具備したことを特
徴とするレーザ法によるウランの濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21944584A JPS6197024A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | レ−ザ法によるウランの濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21944584A JPS6197024A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | レ−ザ法によるウランの濃縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6197024A true JPS6197024A (ja) | 1986-05-15 |
| JPH0445208B2 JPH0445208B2 (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=16735520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21944584A Granted JPS6197024A (ja) | 1984-10-19 | 1984-10-19 | レ−ザ法によるウランの濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6197024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002534612A (ja) * | 1999-01-15 | 2002-10-15 | ブリティッシュ ニュークリア フュエルス ピーエルシー | 物質の処理における及び関連する改善 |
-
1984
- 1984-10-19 JP JP21944584A patent/JPS6197024A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002534612A (ja) * | 1999-01-15 | 2002-10-15 | ブリティッシュ ニュークリア フュエルス ピーエルシー | 物質の処理における及び関連する改善 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445208B2 (ja) | 1992-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |