Экспериментальное и теоретическое исследование термодинамики процессов концентрирования примесей в газовых смесях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат технических наук Масич, Дмитрий Васильевич

• Масич, Дмитрий Васильевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Масич, Дмитрий Васильевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГЕКСАФТОРИДЕ УРАНА

1Л Примеси, присутствующие в гексафториде урана

1.2 Методы определения примесей в гексафториде урана

1.3 Способы повышения чувствительности газового масс-спектрометра

1.4 Физические и химические свойства примесей

1.5 Методы концентрирования примесей в гексафториде урана

1.6 Обоснование необходимости разработки новых систем концентрирования примесей в ГФУ

1.7 Выводы

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ

В ГЕКСАФТОРИДЕ УРАНА

2.1 Теоретические основы низкотемпературного концентрирования примесей

2.2 Разработка экспериментального стенда для низкотемпературного концентрирования примесей

2.3 Результаты испытаний экспериментального стенда

2.4 Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГЕКСАФТОРИДЕ УРАНА ПУТЕМ СЖАТИЯ ГАЗА

3.1 Теоретические основы метода концентрирования примесей путем сжатия газа

3.2 Разработка системы концентрирования примесей путем сжатия газа

3.3 Результаты экспериментальных испытаний системы концентрирования примесей путем сжатия газа

3.4 Выводы

4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ВЕЩЕСТВ

4.1 Теоретические основы разрабатываемой методики определения химического состава газовых смесей

4.2 Экспериментальная часть

4.3 Выводы

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

5.1 Разработка и испытания промышленного образца системы низкотемпературного концентрирования примесей

5.2 Исследование возможности практического применения метода концентрирования примесей путем сжатия газа

5.3 Практическое применение разработанной методики определения химического состава газовых смесей

5.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

АС - аттестованная смесь - смесь двух и более веществ, приготов-

ленная по документированной методике, с установленными в результате аттестации по расчетно-экспериментальной процедуре приготовления значениями величин, характеризующих состав смеси;

ГФУ - гексафторид урана;

КОЧ - коэффициент относительной чувствительности;

КЧ - коэффициент чувствительности;

МС - масс-спектрометр;

СКП - система концентрирования примесей в гексафториде урана;

СКП-ГХ - система концентрирования примесей в гексафториде урана

низкотемпературная, работающая на газообразном хладагенте (парах жидкого азота);

СКП-ЖХ - система концентрирования примесей в гексафториде урана низкотемпературная, работающая на жидком хладагенте;

СКП-СГ - система концентрирования примесей в гексафториде урана путем сжатия газа;

СПВП - система подготовки и ввода пробы;

Фреон-350 - перфторметилциклогексан, химическая формула C7Fi4;

ppm - (англ. part per million) единица выражения содержания вещества 2 в веществе 1, соответствует 1,0-10"4 %.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное и теоретическое исследование термодинамики процессов концентрирования примесей в газовых смесях»

ВВЕДЕНИЕ

Многие современные технологии получения и применения чистых и особо чистых веществ требуют контроля качества продукции, важной составляющей которого является анализ содержания примесей с целью ограничения их количеств. Одной из таких технологий является производство гек-сафторида урана (ГФУ), обогащенного изотопом уран-235, для нужд атомной энергетики.

Ограничение содержания примесей является одним из требований, предъявляемых к качеству сырьевого и обогащенного гексафторида урана отечественными техническими условиями и международными спецификациями [1,2]. Примеси, присутствующие в гексафториде урана, можно разделить на элементы, образующие летучие1 и нелетучие фториды, органические вещества и радионуклиды. Для определения содержания этих разнообразных по своим физико-химическим свойствам веществ применяют различные методы анализа, например, радиометрический, атомно-эмиссионный, спектро-фотометрический, ИК-спектрометрический и масс-спектрометрический. Зародившись в середине прошлого века вместе с самим производством обогащенного урана [3], масс-спектрометрический метод и в настоящее время занимает передовые позиции среди используемых методов анализа [4].

Актуальность исследований. На разделительных заводах ОАО «УЭХК» действует оперативная система аналитического контроля изотопного состава урана и концентраций летучих примесей в гексафториде урана непосредственно во время наработки обогащенного урана. В состав системы технологического контроля входят масс-спектрометрические измерительные комплексы, подключенные к потокам питания, отбора и отвала разделительных каскадов. Своевременная информация о составе и уровнях содержания примесей в потоках гексафторида урана в межкаскадных коммуникациях позволяет определить источники поступления примесей в каскады газовых цен-

1 Вещества, имеющие давление газа более 101,3 кПа при 300 °С: \¥Рб, МоР6, СЮ2Р2, 81р4, ВБз, РР5, РОР3, КеР6.

трифуг, чувствительных к наличию примесей в ГФУ, оптимально вести процессы производства обогащенного урана, обеспечивая при этом необходимое качество товарной продукции [2]. Поэтому в настоящее время на разделительных заводах ОАО «УЭХК» в системе масс-спектрометрического технологического контроля производства обогащенного урана используется несколько десятков газовых масс-спектрометров, осуществляющих контроль более 20 технологических потоков, а общее количество масс-спектрометрических анализов, выполняемых в течение года, превышает 120 тысяч, в том числе ежегодно выполняется около 20 тысяч определений концентраций примесных элементов в потоках гексафторида урана [5]. При этом необходимо отметить, что в процессе выполнения производственной программы наработки обогащенного урана неоднократно меняется структура питания каскадов и технологическая схема работы разделительных заводов, что делает еще более актуальным решение задачи по полной автоматизации процессов определения примесей в технологических потоках гексафторида урана, тем более что используемые в настоящее время в масс-спектрометрических измерительных комплексах устройства низкотемпературного концентрирования примесей [5] имеют ряд недостатков, среди которых наиболее значимыми являются: во-первых, малая эффективность данной теплофизической системы (присутствие в системе интенсивных источников тепла и холода) и как следствие возможность образования в концентраторе локальных участков переохлаждения, приводящих к потере определяемых примесей, особенно более гигроскопичных, чем гексафторид урана, во-вторых, данные устройства трудоемки в обслуживании и требуют постоянного присутствия персонала.

Таким образом, имеется необходимость в разработке устройств концентрирования примесей для масс-спектрометрических измерительных комплексов, встраиваемых в автоматические системы управления технологическими схемами (АСУТС) работы разделительных заводов по обогащению урана. Данная задача требует всестороннего изучения процессов, протекаю-

щих в системах концентрирования примесей (СКП). Информация о поведении примесей при их концентрировании позволит расширить теоретические представления о термодинамических явлениях, происходящих во время концентрирования, что в свою очередь будет способствовать созданию более корректных математических моделей и инженерных методик для расчета рабочего процесса в СКП, и в итоге приведет к улучшению качества проектирования и повышению технико-экономических показателей данных систем в целом. Немаловажным является и то, что гексафторид урана может рассматриваться как модельная система для исследования закономерностей поведения различных по своим свойствам веществ при их концентрировании.

Целью настоящей работы является проведение экспериментальных и теоретических исследований термодинамики процессов, протекающих при концентрировании примесей в газовых смесях на основе гексафторида урана.

Для решения этой задачи было необходимо:

-провести анализ термодинамических свойств веществ, присутствующих в гексафториде урана в качестве примесей;

- исследовать методы концентрирования примесеи в газовых смесях на возможность их применения в масс-спектрометрических измерительных комплексах;

-разработать теоретические модели, описывающие процессы концентрирования примесей в газовых смесях;

- разработать экспериментальные стенды для исследования закономерностей поведения примесей при их концентрировании;

- исследовать процессы, приводящие к эффекту фракционирования веществ при течении газовой смеси через масс-спектрометр, с целью их учета при определении содержания компонентов смеси.

Научная новизна:

1. Впервые выполнен анализ возможности концентрирования веществ различными способами с использованием теории термодинамического подобия.

2. Разработана теоретическая модель расчета параметров работы систем низкотемпературного концентрирования примесей непрерывного действия, предназначенных для десублимации потока гексафторида урана на внутренней поверхности трубопровода с целью повышения содержания примесей в газовой фазе. Показано, что пригодными для концентрирования путем десублимации гексафторида урана, являются те примеси, у которых теплота адсорбции на твердом ЦТб меньше, чем теплота сублимации гексафторида урана. Найдено теоретическое распределение температуры трубопровода, обеспечивающие равномерную десублимацию ГФУ вдоль трубопровода и приводящее к уменьшению потерь примесей, обусловленных процессом окклюзии молекул данных соединений (захватом молекул примесей растущими кристаллами ГФУ). Экспериментально установлено, что десублимация ГФУ не влияет на распределение температуры. Показано, что десублимация ЦТ6 на фторопластовой поверхности является более предпочтительной, т.к. существенно уменьшаются потери ВГз. Показано влияние градиента температур на величину концентрирования гексафторидов вольфрама и молибдена, обусловленное процессом окклюзии молекул данных соединений кристаллами ГФУ.

3. Разработаны теоретические модели процесса сжатия бинарной газовой смеси на основе ГФУ с целью повышения содержания примеси и процесса последующего отвода концентрированной газовой фазы. Определены теоретические зависимости коэффициента концентрирования примеси от параметров работы системы, а также от свойств самой примеси. Показано, что отличие коэффициентов концентрирования, экспериментально полученных для различных соединений, объясняется их индивидуальной растворимостью в твердой фазе ГФУ. Установлена связь между коэффициентами концентрирования неполярных и слабополярных соединений (РБ5, С¥4, 8£Р4, Ш6, СН4, МоРб) и их термодинамическими свойствами.

4. Разработана теоретическая модель расчета эффектов фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра. Экспериментально определены чис-

ленные значения эффекта фракционирования в виде относительной разницы между измеренным и фактическим содержанием примесей в анализируемых смесях. Для масс-спектрометра МИ-1201АГМ экспериментально установлено, что дозирующий клапан в системе напуска пробы является основным элементом фракционирования химического состава газовых смесей в трассе данного масс-спектрометра.

Практическая ценность работы:

1. Теоретические и экспериментальные исследования термодинамических процессов в трубопроводе низкотемпературной системы концентрирования примесей в гексафториде урана позволили заменить применяемый в настоящее время для охлаждения трубопровода системы концентрирования газообразный хладагент (пары жидкого азота) на жидкий хладагент, обладающий существенно большей теплопроводностью. Такая замена позволяет упростить конструкцию системы низкотемпературного концентрирования примесей, увеличить надежность работы (вероятность прохождения примесей через нее в масс-спектрометр) и время автономной работы без вмешательства оператора. Предложенная система низкотемпературного концентрирования примесей, работающая на жидком хладагенте, защищена патентом РФ на изобретение.

2. Теоретические и экспериментальные исследования процесса сжатия бинарных газовых смесей позволили предложить новый метод концентрирования примесей в гексафториде урана, основанный на его сжатии. Экспериментально определены коэффициенты концентрирования примесей. Разработано устройство для его реализации, на которое получен патент РФ на изобретение.

3. Предложена масс-спектрометрическая методика определения химического состава газовых смесей, основанная на учете эффектов фракционирования веществ. Разработанная методика превосходит по точности абсолютный метод измерения, использующий коэффициенты чувствительности и сравним по точности с относительным методом, использующим в цикле измерений аттестованные смеси, и может быть использована в системе масс-спектрометрического технологического контроля.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Результаты термодинамического анализа процессов концентрирования примесей в смесях на основе гексафторида урана низкотемпературным методом.

2. Результаты термодинамического анализа процессов концентрирования примесей в смесях на основе гексафторида урана методом сжатия газа.

3. Методика определения характеристик эффекта фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра.

4. Методика масс-спектрометрического анализа химического состава газовых проб, учитывающая эффекты фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, проведении теоретических и экспериментальных работ. Автор принимал непосредственное участие в разработке экспериментальных стендов и методик проведения исследований, получении экспериментальных данных, анализе результатов исследований, подготовке и оформлении научно-исследовательских отчетов, инструкций, докладов, публикаций и материалов заявок для получения патентов РФ на изобретение.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается корректным применением математического аппарата; адекватностью моделей, рассмотренным физическим процессам; применяемыми в аналитической практике ОАО «УЭХК» аттестованными методиками анализа примесей в гексафториде урана; результатами сравнения определений, полученных независимыми методами анализа, с результатами приготовления калибровочных смесей; методами представительного отбора проб, а также многочисленными научно-исследовательскими работами, проведенными на УЭХК.

Апробация диссертационной работы. Основные положения диссертационной работы докладывались: на XIII ежегодном семинаре «Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПВЭМ», г. Обнинск, ФГОУ «ГЦИПК», 2006 год; на III Всероссийской конференции «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы», п. Московский, 2009 год; на IV Всероссийской конференции-школы: «Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ее аналитические применения», г. Звенигород, 2010 год.

Публикации. Основные результаты проведенных исследований изложены в восьми публикациях, в том числе трех в рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК, и двух патентах РФ на изобретение.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и библиографического списка. Первая глава посвящена обзору свойств веществ, присутствующих в гексафториде урана в качестве примесей и методов анализа гексафторида урана на содержание примесей. Описаны методы и существующие системы концентрирования примесей в гексафториде урана, используемые для увеличения чувствительности масс-спектрометрических методик анализа.

Вторая глава посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию процессов, протекающих при низкотемпературном концентрировании примесей. Описаны теоретические основы расчета низкотемпературных систем концентрирования. Приводятся экспериментальные данные, полученные при испытании стенда низкотемпературного концентрирования примесей, установленного в системе ввода проб масс-спектрометра, при анализе смесей на основе гексафторида урана.

Третья глава посвящена исследованию процесса концентрирования примесей путем сжатия газа. Описаны теоретические модели процесса сжатия бинарной газовой смеси, при котором основной компонент частично переходит в твердую фазу, а примеси концентрируются в газовой фазе, а также процесса последующего отвода газовой фазы. Приводятся экспериментальные данные, полученные при испытании системы концентрирования, установленной в системе ввода проб масс-спектрометра, при анализе смесей на основе гексафторида урана.

Четвертая глава посвящена разработке масс-спектрометрического метода анализа газовых смесей, основанного на учете эффекта фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра. Приводятся теоретические основы метода и экспериментальные данные, полученные на масс-спектрометре при анализе смесей на основе перфторметилциклогексана и гексафторида урана.

Пятая глава посвящена вопросам практического применения полученных теоретических и экспериментальных результатов исследований процессов концентрирования примесей в смесях на основе гексафторида урана.

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ГЕКСАФТОРИДЕ УРАНА

1.1 Примеси, присутствующие в гексафториде урана

1.1.1 Требования к содержанию примесей в гексафториде урана

Определение содержания примесей в гексафториде урана является необходимой составляющей как системы контроля качества обогащенного гексафторида урана, так и системы масс-спектрометрического технологического контроля процесса газоцентрифужного производства обогащенного урана. Такая необходимость, с одной стороны, вызвана требованиями отечественных технических условий и международных спецификаций АБТМ [1,2]. С другой стороны, контроль примесей в гексафториде урана непосредственно в межкаскадных и отборных технологических потоках разделительного производства позволяет обеспечивать высокий уровень надежности и эффективности работы газоцентрифужного оборудования.

В таблице 1 указаны предельно-допустимые уровни содержания примесей (элементов) в сырьевом и обогащенном ГФУ, регламентированные требованиями международных спецификаций АЭТМ. Кроме того между заинтересованными сторонами (продавцом и покупателем) могут быть согласованы и дополнительные требования к содержанию примесей в ГФУ (например, могут быть включены пределы на максимальное содержание полностью замещённых хлорфторутлеродов, серы, углерода и др. элементов). Для контроля данных параметров качества в аналитической практике используются различные методы и устройства, обзор которых приведен в разделе 1.2.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Масич, Дмитрий Васильевич

5.4 Выводы

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований процессов, протекающих при низкотемпературном концентрировании примесей, разработан промышленный образец СКП на жидком хладагенте СКП-ЖХ с использованием автономной холодильной установки Immersion Coolers ТС100Е фирмы Huber.

С использованием аттестованных смесей на основе ГФУ показано отсутствие значимых потерь примесей в разработанной СКП-ЖХ. Показано, что с помощью СКП-ЖХ чувствительность масс-спектрометрического метоо да измерений увеличивается более чем в 10 раз.

Экспериментально определено время непрерывной работы СКП-ЖХ. Для трубопровода с внутренним диаметром 6 мм и расходом ГФУ 0,5 г/ч время непрерывной (не требующей вмешательства оператора) работы СКП-ЖХ составляет примерно 25 часов. При требуемой в настоящее время периодичности контроля примесей в технологических потоках гексафторида урана и продолжительности одного анализа -15 минут время непрерывной работы СКП-ЖХ до регенерации трубопровода составляет 1-2 месяца.

Данные, полученные при контроле содержания примесей в технологических потоках ГФУ, показали, что физические условия на внутренней поверхности трубопровода десублимации ГФУ в разработанной СКП-ЖХ, в сравнении с СКП-ГХ, являются более благоприятными для проведения концентрирования фторидов ванадия, хрома, фосфора и бора.

Предложенная система низкотемпературного концентрирования примесей в гексафториде урана, работающая на жидком хладагенте, защищена патентом РФ.

2. Разработан масс-спектрометрический метод определения содержания примесей в ГФУ с применением системы концентрирования примесей путем сжатия газа. Проведен анализ проб обогащенного гексафторида урана. Данные результаты вместе с данными, полученными при измерении АС, указывают на работоспособность метода с использованием СКП-СГ и возможность осуществления измерений с относительной погрешностью, не превышающей 30%.

Разработано и изготовлено устройство для осуществления сжатия гексафторида урана, на которое получен патент РФ.

3. Предложена масс-спектрометрическая методика определения химического состава газовых смесей, основанной на определении численных значений эффектов фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра.

С помощью аттестованных смесей на основе ГФУ с молярной долей примесей от 0,2 до 1 % для разрабатываемой методики была проведена оценка характеристик погрешности измерений, а также сравнение этих характеристик с характеристиками погрешности других масс-спектрометрических методик, применяемых в ЦЗЛ УЭХК при определении содержания примесей в гексафториде урана. Относительное значение доверительных границ суммарной погрешности для разработанной методики составило 0,12, что меньше полученного для абсолютного метода измерений значения 0,27 и сопоставимо с полученным для относительного метода измерений значением 0,10.

Исследован дозирующий клапан пережимного типа, регулируемым элементом которого является тонкостенная металлическая трубка, пережимаемая между упором и клином. Установлено, что зависимость относительного изменения молярной доли примеси от давления смеси в СПВП описывается тем же феноменологическим выражением:

1+ АР0

С помощью регрессионного анализа экспериментальных данных, полученных для дозирующего клапана пережимного типа, найдена константа^: А = (2,02 ± 0,02)-10"3 Па1 - для смесей на основе фреона-350.

Установлено, что эффект фракционирования веществ в дозирующем клапане пережимного типа оказывает меньшее влияние на результаты измерений в сравнении с игольчатым натекателем.

146

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные в диссертационной работе результаты исследований являются частью комплекса работ, проводимого на Уральском электрохимическом комбинате и включающего разработку высокоэффективных способов концентрирования примесей в гексафториде урана и устройств для их обеспечения с целью организации автоматического контроля технологического процесса получения обогащенного гексафторида урана газоцентрифужным методом с качеством, удовлетворяющим требованиям международных спецификаций А8ТМ и отечественных технических условий.

При выполнении настоящей работы получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа физических механизмов, определяющих функциональные возможности систем низкотемпературного концентрирования примесей, предложена принципиально новая конструкция такой системы, работающей на жидком хладагенте и защищенная патентом РФ на изобретение. Создан экспериментальный стенд для исследования низкотемпературного концентрирования примесей. Результаты исследований подтвердили полученные теоретические решения и позволили разработать промышленный образец системы концентрирования, рабочая температура которой поддерживается с помощью автономной холодильной установки.

Испытания промышленного образца системы концентрирования при осуществлении контроля содержания примесей в технологических потоках гексафторида урана показали, что физические условия на внутренней поверхности трубопровода разработанной системы, в сравнении с используемой в настоящее время и работающей на газообразном хладагенте, являются более благоприятными для проведения концентрирования более гигроскопичных, чем гексафторид урана, соединений - хрома, фосфора и бора.

Изготовленные промышленные образцы системы концентрирования используются на ОАО «УЭХК» при осуществлении масс-спектрометрического контроля содержания примесей в технологических потоках гексафторида урана.

2. Созданы и проанализированы теоретические модели процесса сжатия газа и последующего процесса отвода газовой фазы, с концентрированными в ней примесями, анализ которых позволил предложить новый метод концентрирования примесей путем сжатия газа.

Разработано и изготовлено устройство для осуществления сжатия гексафторида урана. Способ и устройство защищены патентом РФ на изобретение.

Испытания устройства сжатия газа с применением аттестованных смесей на основе гексафторида урана и проб обогащенного гексафторида урана показали полную работоспособность предложенного метода определения примесей с предварительным концентрирования примесей путем сжатия газа.

3. Разработана теоретическая модель расчета эффектов фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра при движении газовой смеси от системы подготовки и ввода пробы до системы регистрации ионных токов. На основе исследований по определению характеристик эффекта фракционирования с применением чистых веществ и газовых смесей предложена масс-спектрометрическая методика определения химического состава газовых смесей, учитывающая эффект фракционирования веществ в трассе масс-спектрометра.

Сравнение характеристик погрешности измерений, полученных для разрабатываемой методики, с характеристиками погрешности других масс-спектрометрических методик, применяемых в ЦЗЛ УЭХК, показало, что предлагаемый метод анализа по характеристикам точности превосходит абсолютный метод измерений, использующий коэффициенты относительной чувствительности, и сопоставим по точности с относительным методом измерений, регламентирующим обязательное использование аттестованных смесей. Отсутствие постоянной необходимости использования АС, делает предлагаемый метод наиболее привлекательным и менее трудоемким, в сравнении с существующими относительными методами анализа.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Масич, Дмитрий Васильевич, 2012 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 ASTM С787-96 (03; 06). Standard Specification for Uranium Hexafluoride for Enrichment.

2 ASTM C996-90 (96; 04). Standard Specification for Uranium Hexafluoride Enrichment to Less Than 5 % 235U.

3 Израилевич, И.С. Из истории масс-спектрометрической лаборатории ЦЗЛ УЭХК / И.С. Израилевич, В.А. Калашников, Ю.Н. Залесов, А.Ф. Бажин // Аналитика и контроль. - 2003. - Т. 7. - № 4. - С. 316 - 318.

4 Сапрыгин, A.B. Методы и аппаратура масс-спектрометрического контроля, используемые на УЭХК / А.В Сапрыгин, В.М. Голик, В.А. Калашников и др. // Аналитика и контроль. - 2003. - Т. 7. - № 4. - С. 319 — 324.

5 Сапрыгин, A.B. Определение примесей в гексафториде урана с помощью газовой масс-спектрометрии / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, В.А. Калашников, Б.Г. Джаваев, О.В. Елистратов // Аналитика и контроль. -2003. - Т. 7. - № 4. - С. 330 - 339.

6 Шевченко, В.Б. Технология урана / В.Б. Шевченко, Б.Н. Судариков. -М.: Атомиздат, 1961.

7 Громов, Б.В. Введение в химическую технологию урана: учебник для вузов / Б.В. Громов. - М.: Атомиздат, 1978. - 336 с.

8 ASTM С1295-05. Standard Test Method for Gamma Energy Emission from Fission Products in Uranium Hexafluoride.

9 Сапрыгин, A.B. Применение гамма-спектрометра на основе детектора из ОСЧ германия для анализа примесей в гексафториде урана / A.B. Сапрыгин, В.Э. Залецкий, В.Ю. Овчинников // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов двенадцатого ежегодного семинара 21-25 ноября 2005 г.: в 2 ч. Ч. 1./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ФГОУ «ГЦИПК», 2006. —С. 111 — 116. — ISBN 5-85855-066-5.

10 Сапрыгин, A.B. Применение альфа-спектрометра с импульсной ионизационной камерой для анализа сырьевого и товарного гексафторида урана / A.B. Сапрыгин, В.Э. Залецкий, В.Ю. Овчинников, С.Л. Иванов // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов девятого ежегодного семинара 25-29 ноября 2002 г.: в 2 ч. Ч. 1./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ГОУ <<ГЦИПК», 2003.-С. 104-108.

11 ASTM С1561-03. Standard Guide for Determination of Plutonium and Neptunium in Uranium Hexafluoride by Alpha Spectrometry.

12 ASTM C761-04. Standard Test Methods for Chemical, Mass Spectrometric, Spectrochemical, Nuclear, and Radiochemical Analysis of Uranium Hexafluoride.

13 Сапрыгин, A.B. Определение технеция-99 в урановых материалах радиохимическим методом / А.В. Сапрыгин, В.М. Голик, В.Э. Залецкий, В.Ю. Овчинников, C.J1. Иванов // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов десятого ежегодного семинара 24-28 ноября 2003 г.: в 2 ч. Ч. 2./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ГОУ «ГЦИПК», 2004. - С. 168 - 172.

14 Аналитическая химия урана: серия Аналитическая химия элементов / Под ред. Н.П. Палей. - М.: Издат. Академии наук СССР, 1962. - 432 с.

15 Смит, A.JI. Прикладная ИК-спектроскопия: основы, техника, аналитическое применение / А. Ли Смит; перевод с англ. Б.Н. Тарасевича; под ред. А.А. Мальцева. - М.: Мир, 1982. - 328 е., ил.

16 ASTM С1441-04. Standard Test Method for the Analysis of Refrigerant 114, Plus Other Carbon-Containing and Fluorine-Containing Compounds in Uranium Hexafluoride via Fourier-Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy.

17 ISO 16794:2003(E). Nuclear energy - Determination of carbon compounds and fluorides in uranium hexafluoride infrared spectrometry.

18 Aubeau, R. Determination of trace quantities of volatile fluoride in uranium hexafluoride using an infrared spectrophotometer / Raymond Aubeau, Gerard Blandenet, Guy Brogniart // Analytical Chemistry. - 1972. - Vol. 44. - No. 9. -P. 1628-1636.

19 ASTM С1508-01 (2006). Standard Test Method for Determination of Bromine and Chlorine in UF6 and Uranyl Nitrate by X-Ray Fluorescence (XRF) Spectroscopy.

20 ASTM C1219-05(2009). Standard Test Methods for Arsenic in Uranium Hexafluoride.

21 Fuxing, P. Determination of B, Si, Cr, Mo, Th and Hf in UF6 by end-on viewed ICP-AES / Pan Fuxing, Tong Dezhi, Ren Ming, Ma Heyihg // Ta-lanta. - 1993. - Vol. 40. -No. 7. -P. 1107-1111.

22 Thomas, R. Practical Guide to ICP-MS / Robert Thomas. - New York: Marcel Dekker, Inc. 2004. - 309 p. - ISBN 0-8247-5319-4.

23 ASTM С1287-03. Standard Test Method for Determination of Impurities in Nuclear Grade Uranium Compounds by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry.

24 Сапрыгин, A.B. Исследование влияния мешающих факторов при определении примесей в урановых материалах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связной плазмой / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, Т.А. Кисель, С.А. Трепачев // Аналитика и контроль. - 2003. - Т. 7. - № 4. - С. 340-347.

25 Сапрыгин, A.B. Применение масс-спектрометрии с индуктивно-связной плазмой для анализа урановых продуктов разделительного производства / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, Т.А. Кисель, C.JI. Иванов, С.А. Трепачев // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов десятого ежегодного семинара 24-28 ноября 2003 г.: в 2 ч. Ч. 2./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ГОУ «ГЦИПК», 2004.-С. 173-180.

26 Голик, В.М. Определение содержания примесей в урановых материалах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой / В.М. Голик, Т.А. Кисель, С.А. Трепачев // Масс-спектрометрия. - 2005. - Т. 2. - № 4. - С. 291-296.

27 Голик, В.М. Определение элементов В, Si, Р, S, С1 и Вг в урановых материалах методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой / В.М. Голик, С.В. Голик, С.А. Трепачев, Н.В. Кузьмина // Масс-спектрометрия. - 2010. - Т. 7. - № 1. - С. 29 - 34.

28 Herbert, Christopher G. Mass spectrometry basics / Christopher G. Herbert, Robert A.W. Johnstone. - Boca Raton, London, New York, Washington, D.C.: CRC Press LLC, 2003. - 473 p. - ISBN 0-8493-1354-6.

29 Шеховцов, H.A. Магнитные масс-спектрометры (устройство и методы измерений). - М.: Атомиздат, 1971. - 232 с.

30 Сапрыгин, A.B. Масс-спектрометрические методы контроля технологического процесса получения низко обогащенного урана для атомной энергетики / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, В.А. Калашников, А.Ф. Тит-ков, Б.Г. Джаваев, М.Ю. Залесов // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов десятого ежегодного семинара 24-28 ноября 2003 г.: в 2 ч. Ч. 2./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ГОУ «ГЦИПК», 2004. - С. 181 - 189.

31 Сапрыгин, A.B. Опыт применения масс-спектрометрических методов анализа на УЭХК / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, В.А. Калашников, Б.Г.

Джаваев, O.B. Елистратов, C.B. Голик, С.А. Трепачев, C.JI. Иванов // Спектрометрический анализ. Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов одиннадцатого ежегодного семинара 25-29 ноября 2004 г.: в 2 ч. Ч. 2./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ФГОУ «ГЦИПК», 2005. - С. 115 - 123.

32 Агафонов, И.Л. Масс-спектрометрический анализ газов и паров особой чистоты / И.Л. Агафонов, Г.Г. Девятых. - М.: Наука, 1980. - 336 с.

33 Рутгайзер, Ю.С. Повышение чувствительности масс-спектрометра методом модуляции молекулярного пучка / Ю.С. Рутгайзер // ЖТФ. - 1967. -Т. 37. -№3. - С. 562-565.

34 Александров, O.E. Прямой масс-спектрометрический анализ примесей в гексафториде урана / O.E. Александров, В.Е. Атанов, М.А. Казгов, Б.А. Калинин, A.B. Томилов // Перспективные материалы. - 2010. - № 8. - С. 55-58.

35 Андреев, Д.А. Возможности расширения динамического диапазона, улучшения пределов обнаружения и увеличения разрешающей способности серийного масс-спектрометра МИ 1201 АГМ-02 / Д.А. Андреев, A.C. Дорощук, С.Г. Дубровин, В.В. Марчин, A.A. Симаков, К.В. Федько // Масс-спектрометрия. - 2005. - Т. 2. - № 1. - С. 57 - 60.

36 Лялько, И.С. Масс-спектрометр МИ1201АГМ-02 для определения содержания микропримесей в гексафториде урана / Лялько И.С., Миронец Е.А., Сидора O.A. и др. // Масс-спектрометрия. - 2004. - Т. 1. - № 2. - С. 153- 154.

37 Морачевский, А.Г. Физико-химические свойства молекулярных неорганических соединений (экспериментальные данные и методы расчета): справ, изд. / А.Г. Морачевский, И.Б. Сладков. - 2-е изд., перераб. и доп.

- СПб.: Химия, 1996. - 312 е.: ил. - 2000 экз. - ISBN 5-7245-0817-6.

38 Бабичев, А.П. Физические величины: справ. / А.П. Бабичев, H.A. Бабушкина, A.M. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова.

- М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с. - ISBN 5-283-04013-5.

39 Аверин, В.Г. Таблицы физических величин: справ. / В.Г. Аверин, Б.А. Аронзон, Н.С. Бабаев [и др.], под ред. И.К. Кикоина. - М.: Атомиздат, 1976. -1008 с.

40 Lide, David R. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 89th Ed. (Internet Version 2009) / David R. Lide. - Boca Raton, FL.: CRC Press, Taylor and Francis, 2009. - 2692 p.

41 Основные свойства неорганических фторидов: справ. / сост.: Э.Г. Раков, Ю.Н. Туманов, Ю.П. Бутылкин [и др.], под ред. Н.П. Галкина. - М.: Атомиздат, 1975. - 400 с.

42 NIST Chemistry WebBook [Electronic resource]. - Mode of access: http ://webbook.nist.gov/chemistry.

43 Gas Encyclopaedia [Electronic resource]. - Mode of access: http ://encyclopedia. airliquide. com/encyclopedia, asp.

44 Кац, Дж. Химия урана / Дж. Кац, Е. Рабинович; перевод с англ. - М.: ИЛ, 1954,-492 с.

45 Cathers, G.J. UF6-3NaF complex formation and decomposition // Journal of Engineering chemistry. - 1958. - V. 50. -N. 11. - P. 1709-1710.

46 Katz, S. Use of high-surface-area sodium fluoride to prepare MF6-2NaF complex with uranium, tungsten and molybdenum hexafluoride / S. Katz // Journal of organic chemistry. - 1964. -V. 3. -N. 11. -P. 1598-1600.

47 Галкин, Н.П. Улавливание и переработка фторсодержащих газов / Н.П. Галкин, В.А. Зайцев, М.Б. Серегин. -М.: Атомиздат, 1975. - 240 с.

48 Исикава, Н. Фтор. Химия и применение / Н. Исикава, Ё. Кобаяси; перевод с японск. - М.: Мир, 1982. - 280 е., ил.

49 Сапрыгин, А.В. Определение примесей в гексафториде урана с помощью газовой масс-спектрометрии / А.В. Сапрыгин, В.А. Калашников, Б.Г. Джаваев, О.В. Елистратов, Д.В. Масич // Масс-спектрометрия. -2006. - Т. 3. -№ 1. - С. 63-68.

50 Boyer, R. Analysis of impurities in uranium hexafluoride by mass spectrometry / R. Boyer, R. Bir // Advances in Mass Spectrometry. - Oxford-London-New York-Paris-Los Angeles: Pergamon Press, 1963. - V. 2. - P. 174-179.

51 Милнер, С. Быстродействующий манометр Пирани с постоянной температурой нити / С. Милнер // Приборы для научных исследований. - 1983. - № 7. - С. 103-106.

52 Пат. 2223483 Российская Федерация, МПК7 G01N27/62, C01G43/06. Способ определения содержания примесей в гексафториде урана / Джаваев Б.Г., Елистратов О.В., Костюкова Л.В., Казанцев М.В.; заявитель и патентообладатель ФГУП УЭХК. - № 2001118579/15; заявл. 04.07.2001; опубл. 10.02.2004, Бюл. № 4. 2004. С. 605.

53 Сапрыгин, А.В. Использование систем концентрирования при определении содержания примесей в гексафториде урана масс-спектрометрическими методами/ А.В. Сапрыгин, В.А. Калашников, Б.Г. Джаваев, О.В. Елистратов, Д.В. Масич // Спектрометрический анализ.

Аппаратура и обработка данных на ПЭВМ: сборник материалов десятого ежегодного семинара 20-24 ноября 2006 г.: в 2 ч. Ч. 1./ Под общ. ред. А.Я. Карпенко. - Обнинск: ГОУ «ГЦИПК», 2006.

54 Бранауэр, С. Адсорбция газов и паров. В 2 т. Т. 1 / С. Бранауэр. - М.: ИЛ, 1948.-315 с.

55 Пат. 2187799 Российская Федерация, МПК7 G01N27/62, C01G43/06. Способ определения примесей в гексафториде урана и устройство для его осуществления / Сапрыгин A.B., Калашников В.А., Джаваев Б.Г., За-лесов Ю.Н., Утев Н.И., Елистратов О.В.; заявитель и патентообладатель ФГУП УЭХК. - № 2000124840/12; заявл. 29.09.2000; опубл. 20.08.2002, Бюл. № 23. - 5 е.: ил.

56 Пат. 2064205 Российская Федерация, МПК6 H01J49/26. Масс-спектрометр для анализа микропримесей в газах и парах (его варианты) / Калитеевский А.К., Кузмин А.Ф., Николаев В.И., Сергеев В.И.; заявитель и патентообладатель Центральное конструкторское бюро машиностроения. - № 5066934/07; заявл. 20.08.1992; опубл. 20.07.1996, Бюл. № 20.-9 е.: ил.

57 Андреев, Б.М. Изотопы: свойства, получение, применение. В 2 т. Т. 1 / Б.М. Андреев, Д.Г. Арефьев, В.Ю. Баранов [и др.]; под ред. В.Ю. Баранова. -М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 600 с. - ISBN 5-9221-0522-1.

58 Tokmantsev V.l. Potential and Local Efficiency of the Separation of Noniso-topic Binary Gas Mixture by Centrifuge // Atomic Energy. - 2001. - Vol. 91. -No. 2.-P. 683-693.

59 Бёрд, Г. Молекулярная газовая динамика; перевод с англ. под ред. М.Н. Когана. -М.: Мир, 1981.-320 с.

60 Селезнев, В.Д. Неравновесная статистическая термодинамика разреженных газов / В.Д. Селезнев, В.И. Токманцев. - Алма-Аты: Принт, 1996. -371 с.

61 Ландау, Л.Д. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика / Л.Д. Ландау, А.И. Ахиезер, Е.М. Лифшиц. - М.: Наука, 1965. - 400 с.

62 Николаев, Г.П. Теплофизика: учебное пособие/ Г.П. Николаев, П.А. Павлов. - Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. - 163 с. - ISBN 5-321-00024-7.

63 Швыдкий, B.C. Математические методы теплофизики / B.C. Швыдкий, М.Г. Ладыгичев, В.С.Шаврин. -М.: Машиностроение -1, 2001. - 232 с.

64 Исаев, С.И. Теория тепломассообмена: учебник для вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И. Кофанов и др.; под ред. А.И. Леонтьева. - М.: Высш. школа, 1979.-495 с.

65 Григорьев, Б.А. Тепломассообмен: учебное пособие для вузов / Б.А. Григорьев, Ф.Ф. Цветков. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: Издательство МЭИ, 2005.-550 с.

66 Bentley, P.G. The analysis of corrosive gases with a mass spectrometer / P.G. Bentley, A.N. Hamer, P.B.F. Evans // Advances in Mass Spectrometry: Proceedings of a Joint Conference, 24th - 26th September, 1958, London / Edited by J.D. Waldron. - London-New York-Paris-Los Angeles, Pergamon Press, 1959.-P. 209-221.

67 Малышев, B.B. Термодинамическое и молекулярное подобия гексафто-ридов серы, молибдена, вольфрама, урана. Критические параметры гек-сафторидов элементов VI, VII, VIII групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева // Теплофизические свойства газов: сборник материалов V Всесоюзной теплофизической конференции по свойствам веществ. Под ред. И.И. Новикова. - М.: Наука, 1976. С. 97 - 105.

68 Кикоин, А.К. Общий курс физики. Молекулярная физика / А.К. Кикоин, И.К. Кикоин. - 2-е изд., перераб. - М.: Наука, 1976. - 480 с.

69 Беккер, Е. Обогащение урана / Е. Беккер, Ф. Босхотен, Б. Бриголи и др. под ред. С. Виллани; перевод с англ. под ред. И.К. Кикоина. - М.: Энер-гоатомиздат, 1983. - 320 с.

70 Чеджемов, Г.Х. Об оптимальной юстировке ионного источника химического масс-спектрометра / Г.Х. Чеджемов, JI.B. Качан // Приборы и техника эксперимента. - 1992. -№ 6. - С. 153-155.

71 Пат. 2337427 Российская Федерация. Способ определения эффекта "дискриминации" изотопного состава вещества в узлах многоколлекторного масс-спектрометра / Сапрыгин A.B., Калашников В.А., Титков А.Ф., Ковалев А.Ю., Елистратов О.В., Масич Д.В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Уральский электрохимический комбинат» : № 2007128505 ; заявл. 24.07.2007 ; опубл., Бюл. №2.-5 с.

72 Сермягин, Б.А. Некоторые вопросы оценки погрешностей масс-спектрометрических измерений изотопного состава элементов / Б.А. Сермягин, A.A. Пупышев // Масс-спектрометрия. - 2008. - Т. 5. - № 3. -С. 163-184.

73 Сапрыгин, A.B. Масс-спектрометрический метод определения химического состава газовых смесей с учетом эффектов дискриминации веществ в трассе масс-спектрометра / A.B. Сапрыгин, О.В. Елистратов, Д.В. Масич // Четвертый съезд ВМСО. III Всероссийская конференция с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные про-

блемы» 18-21 мая 2009 года г. Москва / составитель M.JI. Хрущева. - М: ВМСО, 2009. С. 108. -ISBN 978-5-9901043-5-8.

74 Сапрыгин. A.B. Исследование эффекта фракционирования газовых смесей в трассе масс-спектрометра / A.B. Сапрыгин, В.М. Голик, В.А. Калашников, О.В. Елистратов, Д.В. Масич // Масс-спектрометрия. - 2010. -Т. 7. -№ 1. - С. 41-45.

75 Saprygin, A.V. Study of the Effect of the Fractionation of Gas Mixtures in the Pathway through a Mass Spectrometer / A.V. Saprygin, V.M. Golik, V.A. Kalashnikov, O.V. Elistratov, and D.V. Masich // Journal of Analytical Chemistry.-2010.-Vol. 65.-No. 14.-PP. 1475-1480.

76 Рот, А. Вакуумные уплотнения. Пер. с англ. М.: Энергия, 1971.-464 с.

77 Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. - М. : Наука, 1973. - 832 с.

78 Пат. 2317258 Российская Федерация, МПК C01G 43/06. Устройство концентрирования примесей в гексафториде урана / Сапрыгин A.B., Калашников В.А., Елистратов О.В., Масич Д.В. ; заявитель и патентообладатель Уральский электрохимический комбинат. - №2005135501/15 ; за-явл. 15.11.2005 ; опубл. 20.02.2008, Бюл. №5. -7 с. : ил.

79 Сапрыгин, A.B. Модернизация Масс-спектрометров типа МИ-1201 выпуска до 1988 г. / A.B. Сапрыгин, В.А. Калашников, Ю.Н. Залесов и др. // Аналитика и контроль. - 2003. - Т. 7. - № 4. - С. 348 - 354.

80 Пат. 2305586 Российская Федерация, МПК B01D 59/44, СОЮ 43/06. Устройство концентрирования примесей в гексафториде урана / Сапрыгин A.B., Калашников В.А., Джаваев Б.Г., Елистратов О.В., Масич Д.В. ; заявитель и патентообладатель ФГУП Уральский электрохимический комбинат. - № 2004122730/15 ; заявл. 23.07.2004 ; опубл. 10.09.2007, Бюл. № 25. - 7 с. : ил.

81 A.c. 1212121 СССР, F 16 К 51/02. Вентиль - натекатель / Мамырин Б.А.; заявитель и патентообладатель Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе. - № 3739201/25-08; заявл. 19.03.84; опубл. 15.01.88. Бюл. №2. 1988.-3 е.: ил.

82 Мамырин, Б.А. Высоковакуумный вентиль - натекатель // ПТЭ. - 1990. -№1. - С. 205-207.