حذف واحد اختلاط در تاسیسات غنی سازی و تولید اورانیم غنی شده برای سال اول یک رآکتور هسته ای قدرت با استفاده از آبشارهای مربعی بهینه

در سال اول بارگذاری سوخت رآکتورهای هسته ای قدرت از اورانیم غنی شده با سطوح مختلف استفاده می شود (در یک نوع رآکتور VVER-1000 سطوح غنا 0/4، 6/3، 3/3، 0/3، 4/2، 2/2 و 3/1 درصد می باشند). در این کار برای تولید اورانیم غنی شده از دو روش موازی یکی با استفاده از آبشارهای مربعی و دیگری با استفاده از آبشارهای مخروطی متقارن استفاده شده است. جهت طراحی و بهینه سازی آبشارها کدهای محاسباتی توسعه داده شده است و از روش فرا ابتکاری PSO برای بهینه سازی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد: 1) در صورت استفاده از آبشارهای مربعی امکان تولید مستقیم تمام اورانیم غنی شده با سطوح مختلف وجود دارد و نیازی به داشتن واحد اختلاط در تاسیسات غنی سازی نمی باشد، 2) در صورت استفاده از آبشارهای مخروطی امکان تولید غیرمستقیم تمام اورانیم غنی شده با سطوح مختلف برای سال اول فقط با داشتن واحد اختلاط در تاسیسات غنی سازی مقدور است، 3) تعداد کل سانتریفیوژ ها/ آبشارها استفاده شده برای تولید اورانیم غنی شده در مقایسه با آبشارهای مربعی حدود 22-39 درصد کاهش را نشان می دهد. 4) در صورت استفاده از سانتریفیوژهای گازی با ظرفیت جداسازی بالا در آبشارهای مربعی و مخروطی، تعداد کل ماشین های سانتریفیوژ مورد نیاز برای تولید اورانیم غنی شده سوخت به هم نزدیک می شود.