وحدات عمل منفصلة
العمل الفصلي - مقدار الفصل الذي يتم بواسطة عملية تخصيب اليورانيوم - هو دالة لتركيزات المواد الأولية، والناتج المخصب، والمخلفات المستنفدة؛ ويتم التعبير عنه بوحدات يتم حسابها بحيث تتناسب مع إجمالي المدخلات (الطاقة / وقت تشغيل الآلة) ومع الكتلة المعالجة.
يتطلب نفس مقدار العمل الفصلي كميات مختلفة من الطاقة تبعًا لكفاءة تقنية الفصل. يُقاس العمل الفصلي بوحدات العمل الفصلي SWU، أو kg SW، أو kg UTA (من الألمانية Urantrennarbeit ، وتعني حرفيًا عمل فصل اليورانيوم ).
- 1 وحدة وزن سطحي = 1 كجم وزن سطحي = 1 كجم وزن سطحي
- 1 كيلوجول/وحدة طاقة شمسية = 1 طن/وحدة طاقة شمسية = 1 طن/وحدة طاقة شمسية
- 1 وحدة مياه متوسطة = 1 كيلوطن مياه جنوبية = 1 كيلوطن يو تي إيه
وحدة العمل المنفصلة ليست وحدة طاقة، بل هي مقياس لخدمات التخصيب . في أغسطس 2025، بلغ سعر الوحدة الواحدة في السوق الفورية 188 دولارًا أمريكيًا، [ 1 ] مع العلم أن معظم وحدات العمل المنفصلة تُشترى بموجب عقود طويلة الأجل بلغ متوسط سعرها 97 دولارًا أمريكيًا للوحدة الواحدة في عام 2024. [ 2 ] وقد طرح بول ديراك هذه الوحدة في عام 1941. [ 3 ]
تعريف

العملمن الضروري فصل الكتلةمن علف الفحصإلى كتلةفحص المنتجوذيول الكتلةوالفحصيتم التعبير عنها بالصيغة التالية: [ 4 ]
أينهي دالة القيمة ، المعرفة على النحو التالي: [ 3 ]
بالنظر إلى الكمية المطلوبة من المنتجالعلف اللازموالذيل الناتجنكون:
العلاقة بالطاقة المطلوبة
يرتبط عدد وحدات العمل الفصلية التي توفرها منشأة التخصيب ارتباطًا مباشرًا بكمية الطاقة التي تستهلكها المنشأة. تتطلب محطات الانتشار الغازي الحديثة عادةً ما بين 2400 و2500 كيلوواط ساعة (kW·h)، أو ما يعادل 8.6 إلى 9 جيجا جول (GJ) من الكهرباء لكل وحدة عمل فصلية، بينما تتطلب محطات الطرد المركزي الغازي ما بين 50 و60 كيلوواط ساعة (180 إلى 220 ميجا جول) فقط من الكهرباء لكل وحدة عمل فصلية. [ 5 ]
أمثلة
مثال بسيط لتحويل NU إلى LEU
على سبيل المثال، إذا بدأنا بـ 102 كيلوغرام (225 رطل) من اليورانيوم الطبيعي (NU) بنسبة 0.71% من اليورانيوم 235 ، وقمنا بتخصيبه إلى 4.5%، مع وجود بقايا بنسبة 0.3%، فسوف ينتهي بنا المطاف بـ 10 كيلوغرامات من اليورانيوم المخصب و 92 كيلوغرامًا من البقايا.
دالة القيمة للمنتج بنسبة 4.5% هي
- (2*0.045 - 1) ln (0.045/(1-0.045))
- = (-0.91) ln(0.04712)
- = (-0.91) (-3.055)
- = 2.78
وبالمثل، فإن قيمة مادة التغذية بنسبة 0.71٪ هي 4.87، وقيمة المخلفات بنسبة 0.3٪ هي 5.77.
وبالتالي، فإن قيمة SWU المجمعة هي:
- 10 * فولت (4.5%) + 92 * فولت (0.3%) - 102 * فولت (0.71%)
- = 10 × 2.78 + 92 × 5.77 - 102 × 4.87
- = 27.8 + 531.0 - 496.7
- = 62.1 وحدة عمل
وبالتالي، تستغرق هذه العملية حوالي 62 وحدة عمل خاصة لإكمالها.
توليد الطاقة بالوقود: مثال لمحطات توليد الطاقة
تحتاج محطة طاقة نووية كبيرة بقدرة كهربائية صافية تبلغ 1300 ميغاواط إلى حوالي 25 طنًا سنويًا من اليورانيوم منخفض التخصيب بتركيز 235 يورانيوم بنسبة 3.75%. تُنتج هذه الكمية من حوالي 210 أطنان من اليورانيوم غير المتخصب باستخدام حوالي 120 كيلوجول من اليورانيوم المتخصب. وبالتالي، فإن محطة تخصيب بقدرة 1000 كيلوجول من اليورانيوم المتخصب سنويًا قادرة على تخصيب اليورانيوم اللازم لتشغيل حوالي ثماني محطات طاقة نووية كبيرة.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ "النتائج المالية غير المدققة للنصف الأول من عام 2025" (بيانات عام 2025) . urenco.com . يورينكو . 6 أغسطس 2025. تاريخ الاطلاع: 8 أكتوبر 2025 .
- ↑ "التقرير السنوي لتسويق اليورانيوم" (بيانات عام 2024) . eia.gov . إدارة معلومات الطاقة . 30 سبتمبر 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أكتوبر 2025 .
- 1 2 بيرنشتاين، جيريمي (13 يونيو 2009). "SWU لك ولي". arXiv : 0906.2505 [ physics.hist-ph ].
- ↑ فوكس، كارل (1997). أوراق علمية مختارة للسير رودولف بيرلز، مع تعليق من المؤلف . شركة النشر العلمي العالمية . ص 303. ISBN 9789814498883.
- ↑ سميل، فاتسلاف (2017). الطاقة والحضارة: تاريخ ( الطبعة الثانية). كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ص 374. ISBN 9780262035774.
[خطأ مطبعي:]…يعمل إلى أو [يخرج إلى] حوالي 41 جيجا جول / كجم.
روابط خارجية
- حاسبة وحدات الطلاب في مجموعة يورينكو
- الوقود النووي
- الفصل النظائري
