بخشی از مقاله
چکیده
یکی از زنجیرههای جریان برگشتی ناهمسو مطرح در جداسازی ایزوتوپهای چندجزئی، زنجیره شبهدوتایی نوع اول میباشد. این زنجیره شرط عدم اختلاط دو گروهی را در مراحل مختلف برقرار مینماید. مبحث مهم در مدلسازی و شبییهسازی این زنجیره، بررسی تغییرات پارامترهای مهم کلیدی زنجیره از قبیل بازدهی، توان جداسازی و یا تعداد ماشینها در زنجیره و ... برحسب تغییرات اجزاء k، k1 و k2 میباشد. به منظور انجام مطالعات پارامتریک موردنیاز در این زمینه، کد PSBCAS1 جهت شبیهسازی زنجیره شبهدوتایی نوع اول به طور موفقیت آمیزی توسعه داده شده است. بررسیها نشان میدهد که بیشترین توان جداسازی در k=7 و k1=1 اتفاق میافتد.
-1مقدمه
استفاده از ایزوتوپهای پایدار در زمینههای مختلف پزشکی، تحقیقات فیزیک و همچنین صنعت هستهای، لزوم تولید آنها را روز به روز افزایش میدهد. یکی از عناصر مهم در کاربردهای پزشکی و تحقیقات فیزیک، تلوریم میباشد که یک عنصر سنگین محسوب میشود و در حال حاضر بهترین و مقرون به صرفهترین روش جداسازی ایزوتوپهای پایدار سنگین، استفاده از زنجیرههای غنیسازی سانتریفیوژ گازی است. تا کنون انواع زنجیرههای جریان برگشتی ناهمسو برای جداسازی ایزوتوپهای پایدار معرفی گردیده اند که از آن جمله میتوان به زنجیره تطبیقیافته نسبت فراوانی، زنجیره شبهایدهآل و زنجیره تطبیقیافته غلظت اشاره نمود.
در هر یک از این زنجیرهها به منظور تکمیل تعداد معادلات حاکم بر زنجیره جهت حل دستگاه معادلات غیرخطی، شرطی در هر یک از مراحل زنجیره اعمال میگردد. یکی از این زنجیرهها زنجیره شبهدوتایی نوع اول میباشد که شرط جداسازی دوگروهی را در مراحل مختلف زنجیره اعمال مینماید و نتایجی از آن تا کنون گزارش نشده است.
در این تحقیق شبیه سازی این زنجیره توسعه داده شده است و نتایجی از مطالعه پارامتریک آن گزارش میشود. نتایج شبیه سازی این زنجیره و همچنین بررسی روند تغییرات برخی از پارامترهای کلیدی زنجیره بر حسب تغییرات برخی از پارامترها از قبیل اجزاء k، k1 و k2 تا کنون گزارش نگردیده است و در این مقاله با موفقیت به انجام رسیده است.
-2 تئوری
-1-2 معرفی زنجیره شبه دوتایی نوع اول و معادلات حاکم بر آن در شکل شماره - 1 - شمایی از یک زنجیره متقارن جداسازی سیستم حاوی یک مخلوط چندجزیی نشان داده شده است. تعداد اجزاء مخلوط برابر با Nc و تعداد مراحل غنیسازی برابر با N است. خوراک با نرخ جریان F در مرحله NF با ترکیب درصد وارد زنجیره میشود و پسماند و محصول به ترتیب با نرخ جریان W و P و ترکیب درصدهای و از دو انتهای زنجیره خارج میگردند.
نرخ جریانهای خوراک، بالاسری و پایینسری مراحل میانی نیز به ترتیب با L ، L′ و L" نشان داده میشوند که اندیس n نمایانگر شماره مرحله میباشد. غلظتهای متناظر برای هر ایزوتوپ در هر مرحله نیز، همانطور که در شکل مشخص شده است، با , ، ′ , و " , نشان داده میشود که اندیس i جزء iام را مدنظر دارد. در ادامه معادلاتی که به طور کلی بر این زنجیره حاکم است برشمرده خواهد شد.
