Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1959, H. 7 - Produktion av tungt vatten, av Kåre Hannerz
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
system på grund av det nedlagda kapitalet.
Vill man exempelvis 1975 hoppa över till en
annan reaktorkonstruktion vid den fortsatta
utbyggnaden, skulle man med de givna
antagandena göra anläggningar som kostat ca 400
Mkr. värdelösa.
Det var mot bakgrunden av dessa väsentliga
ekonomiska överväganden som Asea 1954
startade en utredning för klarläggande av de bästa
metoderna att framställa tungt vatten i
storindustriell skala.
Metoder för separering av isotoper
Isotopa atomer är varandra mycket lika i
nästan alla avseenden. Det är dock att märka att
det lätta och tunga vätet är mera olika
varandra än några andra isotoper i sina
fysikaliskkemiska beteenden.
På grund av den stora likheten mellan de
isotopa atomerna kan man i regel inte med en
enda operation skilja dem åt, utan man får
upprepa den separerande processen ett mer
eller mindre stort antal gånger. Den
anläggning där denna upprepade separation
genomföres brukar man kalla en kaskad.
lrreversibla och reversibla processer
Metoderna att separera isotoper kan man i
stort sett indela i sådana vid vilka man
utnyttjar olikheten i den hastighet, varmed de
olika isotoperna genomgår en viss process, och
sådana vid vilka man utnyttjar att isotoperna
i termodynamisk jämvikt fördelar sig olika
mellan olika delar av ett system. Vanligtvis
använder man i det senare fallet två kemiska
föreningar eller två faser av samma kemiska
förening. Ett exempel på den förra typen av
separationsmetoder är diffusion genom
membran eller utnyttjande av skillnader i kemisk
reaktionshastighet. Som exempel på den andra
typen kan nämnas destillation och kemiskt
isotoputbyte mellan olika ämnen innehållande
samma grundämne.
Processer av den första typen brukar man
kalla irreversibla. När man låtit sitt material
genomlöpa den separerande processen ocli
delat upp det i två delar, som har olika halt av
den önskade isotopen, måste man för att
kunna upprepa processen återföra
materialströmmarna till samma fysikalisk-kemiska tillstånd
som före behandlingen. Man måste t.ex. vid
användning av en diffusionsmetod pumpa gasen
från ett lägre tryck till ett högre. Den energi
man då spenderar kommer alltså att gå åt i
varje steg, vilket gör att processer av denna typ
i allmänhet är mycket energikrävande.
Vid den andra typen av metoder, reversibla
metoder, behöver man i princip icke spendera
någon nämnvärd energi för att åstadkomma en
separationseffekt. Om man t.ex. använder en
destillationsprocess, kan man ju mångfaldiga
separationseffekten godtyckligt genom att låta
gas och vätska strömma mot varandra i en
kolonn. Man måste emellertid vid kaskadens ändar
spendera den energimängd som motsvarar över-
Fig. 2. Erforderlig årlig investering i anläggningar
för tungvattenproduktion.
förandet av det aktuella isotopmaterialet från
den ena kemiska föreningen eller fasen till den
andra.
Man måste t.ex. använda ånga i blåsan på en
(lestillationskolonn eller genomföra en kemisk
reaktion, om man använder kemiskt utbyte
mellan olika föreningar. Eftersom man endast
behöver göra en stor energiinsats en gång för
varje mängd material som genomflyter
processen. inses att de reversibla processerna i
allmänhet bör vara mindre energikrävande. Det
är också denna typ av processer som har den
största betydelsen för tungvattenproduktionen.
Självständiga och parasitiska metoder
Framställningsmetoder för tungt vatten kan
också indelas i självständiga och parasitiska
metoder. De förra är helt baserade på
naturligt vatten som råvara och oberoende av att
tungvattenproduktionen sammankopplas med
någon annan typ av kemisk produktion. Vid
de parasitiska metoderna återigen skulle
tungvattenutvinningen enbart icke kunna bära
kostnaderna utan dessa täcks i huvudsak genom
en kemisk produktion för andra ändamål,
vanligen ammoniaksyntes, och det tunga vattnet
utgör en biprodukt.
Detta innebär givetvis att de parasitiska
metoderna kan ge endast en begränsad
tungvattenproduktion, som är direkt proportionell mot
den stödjande tillverkningen. På grund av den
mycket stora omfattningen av världens
väteindustri skulle emellertid en tillräckligt billig
parasitisk metod kunna bli av stor betydelse
för täckandet av tungvattenreaktorernas behov
av tungt vatten under en tid framåt. Om
emellertid denna reaktortyp skulle bli domineran-
TEKNISK TIDSKRIFT 1959 <51
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
