مدل‌سازی و شبیه‌سازی عملکرد گذرای یک زنجیره غنی‌سازی اورانیم هنگام وقوع پدیده از کارافتادن ماشین‌های سانتریفیوژ گازی

یکی از پدیده­‌های قابل­‌توجه در شرایط عملیاتی زنجیره‌­های غنی‌­سازی، از کار افتادن تعدادی از ماشین‌­های جداساز در طول زنجیره است. برای بررسی اثر از کار افتادن ماشین‌­های سانتریفیوژ گازی بر عملکرد زنجیره، جداسازی زنجیره باید در حالت گذرا مدل‌­سازی شود. در این پژوهش، عملکرد زنجیره‌­های متقارن غنی­‌سازی دوجزیی با استفاده از معادلات پایستگی جرم جزیی در حالت گذرا مدل­‌سازی شد. هم­‌چنین معادلات غیرخطی مدل با استفاده از روش تفاضل محدود کرنک نیکلسون گسسته‌­سازی شدند و برای حل معادلات از روش تکرار q استفاده شد. نتایج شبیه‌­سازی کامپیوتری زنجیره مدل برای غنی­‌سازی اورانیم 235 نشان داد در صورتی­‌که از کار افتادن ماشین­‌های سانتریفیوژ گازی در مراحل انتهایی زنجیره غنی‌­سازی اتفاق بیفتد، غنای محصول به میزان بیش‌­تری کاهش یافته و مدت زمان بیش‌­تری طول می­‌کشد تا زنجیره مجدداً به حالت تعادل برسد. برای زنجیره و شرایط استفاده شده در این پژوهش، مشاهده شد که با از کار افتادن یک ماشین، بیش‌­ترین کاهش غنای محصول نسبت به حالت قبل از حادثه، 5/0% و بیش‌­ترین افزایش غنای جریان پسماند نسبت به حالت قبل از حادثه 2/0% می‌­باشد. هم‌­چنین نتایج نشان داد عملکرد زنجیره­ای که دارای ماشین‌­هایی با فاکتور جداسازی بالاتری است، به میزان کم­‌تری تحت تأثیر پدیده از کار افتادن ماشین قرار می‌گیرد. مطابق نتایج به دست آمده، موجودی گاز ماشین تأثیر کمی بر تغییرات غلظت ایزوتوپ 235 در جریان محصول داشته و فقط زمان رسیدن به تعادل در زنجیره را تحت تأثیر قرار می‌­دهد.