Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente lnvention a pour objet un procede pour
améliorer l'exploitation d'une installatlon de séparation isoto-
pique de l'uranium à partir d'hexafluorure d'uranium.
Lors du fonctionnement des installations de separation
isotopique de l'uranium actuellement utilisées, il se pose un
certain nombre de problèmes. En effet, on sait que l'hexafluorure
d'uranium est sensible aux agents r8ducteurs et ~ l'hydrolyse.
Or la d~gradation de l'hexafluorure d'uranium par reduction ou
par hydrolyse entraîne la formation de produits solldes (sous
fluorure d'uranium, fluorure d'uranyle) qui bouchent partielle-
ment les pores des barrières de diffusion de l'installation et
en conséquence nuisent ~ l~ur permeabilité. D'autre part, il
est connu que, étant donn~ les propriétes de l'hexafluorure
d'uranlum, aucun materiau n'est rigoureusement inerte vis-~-vis
de celui-ci.
L'invention a justement pour ob~et un procéde apportant
des ameliorations notables ~ l'exploitation d'une installation
de separation isotopique de l'uran1um, notamment en ce qu'il
permet a la fois de passiver vis-à-vis de l'hexafluorure d'uranium
~es materiaux utilisés dans cette installation, de regenerer
l'hexafluorure d'uranium degrade et d'eviter le bouchage des
pores des barrières de diffusion de l'installation consid~ree.
Le procede conforme à l'invention se caract~rise
notamment en ce que l'on introduit dans les circuits de l'instal-
lation de separation isotopique au moins un agent fluorant.
Par le terme "circuit" on entend définir tous lesorganes de l'lnstallation dans lesquels circule l'hexafluorure
d'uranium (barrières, compresseurs, canalisations, filtres, etc...).
Selon le procede de l'invention, l'introduction de
l'agent fluorant dans les circuits de l'installation peut s'effec-
tuer de trois façons :
- soit on additionne l'agent fluorant à l'hexafluorure d'uranlum
d'alimentation, au cours du fonctionnement de l'installation.
Cette introductlon peut se faire, soit de manière continue,
c'est-à-dire que l'on additlonne constamment l'agent fluorant
~ l'hexafluorure d'uranium, soit de manière discontinue,
c'est-à-dire que l'agent fluorant est introduit periodiquement
dans l'hexafluorure d'uranium ;
- soit on pre-traite les circuits de l'installation ~ l'aide
de l'agent fluorant avant l'allmentation en hexafluorure
d'uranium ;
- soit, on arrête le fonctionnement de l'installation, on
vidange les circuits et on introduit l'aaent fluorant. Ce
mode d'introduction est plus particulièrement r~servé au
cas où l'on constate, en cours du fonctionnement de l'instal- -
lation, que les pores des barrières sont bouchés.
Selon l'invention, les trois modes d'introduction
' de l'agent fluorant décrits ci-dessus peuvent être utilisés
simultanément ou bien en combinaison deux ~ deux.
Parmi les agents fluorants utilisables dans le procédé
conforme à l'invention, on peut citer à titre non limitatif :
le trifluorure de chlore, le trlfluorure de brome, le monofluo-
rure de chlore, le fluorure de chloryle, le pentafluorure de
brome, le pentafluorure de chlore, le fluor, les fluorures
d'oxygène, d'azote, de aaz rares.
Le choix du ou des agents fluorants et leur quantit~
la plus faible possible afln d'éviter les puraes importantes,
sont fonction des conditions opératoires (température, pression,
etc ...).
Alnsi, l'introduction d'au moins un agent fluorant
dans l'installation de séparation isotopique selon le procédé
de l'invention permet :
- de maintenir la stabilité des débits des barrières de diffusion
non totalement inertes vis-à-vis de l'hexafluorure d'uranium;
- de regenerer les barrières de diffusion eventuellement bouchées ;
- de conserver, ~ un niveau très bas, la teneur en uranium des
dépots ;
- de garder l'uranium à l'état d'hexafluorure d'uranium.
On va decrire ci-après divers exemples, donn~s à titre
non limitatlf, de mise en oeuvre du procéde destiné ~ améliorer
la s~paration des isotopes de l'uranlum, ob~et de l'invention.
Les dispositions de r~alisation qui seront décrites ~ propos de
ces exemples devront etre considérées comme faisant partie de
l'invention, atant entendu que toutes dispositions équivalentes
pourront aussi bien etre utilisées sans sortir du cadre de
celle-ci.
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Exemple 1
Une installatlon pilote de diffusion gazeuse fonction-
nant ~ une température maximale de 130C et se composant de deux
circuits compresseurs indépendants, alimentant chacun 4 diffu-
seurs en parallèle (chaque diffuseur contenant 100 barrlères)est alimentee par de l'hexafluorure d'uranium auquel on ajoute du
trifluorure de chlore à une concentration permanente d'entrée
de 100 + 30 vpm. Le maintien des caracteristiques du circuit est
tel qu'en 2200 heures de fonctionnement aucune variation de
débit et de perméabilité des barri~res n'est constatée. La
fixation d'uranium sur le materiau constitutif des barrières ne
dépasse pas 1 g/m2 de surface diffusante. L'efficacité de l'ajout
fluorant à l'hexafluorure d'uranium est demontr~e par le fonction-
nement du meme circuit, dans les mêmes conditions de temperature,
lS pression en UF6 seul. Les resultats montrent alors une derive
de débit evaluee à 7% en 1000 h de fonctionnement et correspondant
une diminution de permeabilite. Le retour à la permeabilite
initiale peut être obtenu par une realimentation ~ la concentra-
tion de trifluorure de chlore indiquee ci-dessus.
Exemple 2
Une installation pilote de di~fusion gazeuse de mêmes
caracteristiques que l'exemple precedent, fonctionnant dans les
mêmes conditions de temperature, pression, debit, est allmentee
par de l'hexafluorure d'uranium auquel on ajoute du fluor gazeux
25 à une concentration permanente de 200 + 100 vpm. Les mêmes résul-
tats de constance des caracteristiques sont observes.
Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux realisa-
tions decrites, mais en embrasse au contraire toutes les variantes
et notamment le cas de toute installation de separatlon lsotoplque
mettant en oeuvre un procedé de séparatlon utillsant l'hexafluo-
rure d7uranium, tel que par exemple la centrlfugatlon, le procédé
~ tuyères.
