The concept of a plasma centrifuge with a high frequency rotating magnetic field and axial circulation

Abstract

The possibility of using a rotating magnetic field (RMF) in a plasma centrifuge (PC), with axial circulation to multiply the radial separation effect in an axial direction, is considered. For the first time, a traveling magnetic field (TMF) is proposed to drive an axial circulation flow in a PC. The longitudinal separation effect is calculated for a notional model, using specified operational parameters and the properties of a plasma, comprising an isotopic mixture of 20Ne–22Ne and generated by a high frequency discharge. The optimal intensity of a circulation flow, in which the longitudinal separation effect reaches its maximum value, is studied. The optimal parameters of the RMF and TMF for effective separation, as well as the centrifuge performance, are calculated.

Циркуляционная Плазменная Центрифуга С Отбором

“…1 показана схема предложенной в [5] ВЧ-плазменной центрифуги с циркуляцией, возбуждаемой бегущей магнитной волной. Вращение слабоионизован-ной плазмы создается за счет вращающегося с угло-вой скоростью ω 0 поперечного магнитного поля, гене-рируемого осевыми токонесущими стержнями, два из которых показаны на рис.…”

“…В работе [5] приведены подробные описания установ-ки и методики расчета гидродинамических характери-стик плазменной центрифуги с раздельным возбуждени- …”

“…1) соответственно. При этом продольные коэффициенты обогащения умень-шаются по сравнению со случаем рассмотренного в [5] безотборного режима (G = W = P = 0). Как известно, разделительное устройство помимо ко-эффициента разделения, определяющего степень обога-щения смеси, характеризуется так называемой " мощно-стью разделения" или " разделительной способностью".…”

“…В отсутствие циркуляции (B 1 = 0, V z = 0) радиальный коэффициент обогащения бинарной изотопной смеси определяется выражением [5] …”

“…В работе [5] предложена новая концепция циркуля-ционной плазменной центрифуги, в которой вращение слабоионизованной изотопной газовой смеси произво-дится вращающимся магнитным полем, а необходимая для умножения радиального разделительного эффекта циркуляция создается за счет бегущей магнитной вол-ны. Там же применительно к изотопной смеси неона 20 Ne− 22 Ne были определены гидродинамические харак-теристики центрифуги и оценен коэффициент обогаще-ния для так называемого безотборного режима работы аппарата.…”