بخشی از مقاله
-1 مقدمه
از جمله مدلهای مهم و کارآمد در تحلیل آبشارهای چندجزیی، مدل شبه ایدهآل و مدل تطبیق یافته R میباشند 1] و.[2 برای بررسی این مدلها در ابتدا روشهای حل تحلیلی توسط محققین ارائه شد [3] که با پیشرفت محاسبات عددی، روشهای عددی جهت تعیین پارامترهای آبشار در جداسازی ایزوتوپ های چند جزئی و شبیه سازی عملکرد آنها معرفی شد. در این مقاله پس از معرفی آبشار شبه ایده آل و آبشار تطبیق یافته R که در ابتدا بررسی آنها برای جداسازی ایزوتوپهای اورانیوم بوده است، به معرفی الگوریتم مورد استفاده جهت طراحی آنها در کد تهیه شده که با زبان متلب نوشته شده است پرداخته میشود.
سپس برای یک نمونه خاص طراحی دو آبشار انجام شده و نتایج این پارامترها در آبشار تطبیق یافته R و آبشار شبه ایده آل به شکل عددی مقایسه میشوند. در نهایت به شکل تحلیلی نیز نتایج مورد بررسی قرار گرفته و اثبات میشود که آبشار تطبیق یافته R حالت خاصی از آبشار شبه ایده آل میباشد.. در بخش بعدی نیز پارامترها برای یک آبشار شبه ایدهآل محاسبه میشود که نسبت به آبشار تطبیق یافته در حالت بهینهتری قرار دارد.
-2 تئوری
در این بخش به تئوریهای مربوط به دو مدل شبه ایدهآل و تطبیق یافته R اشاره میشود. در آبشار مدل تطبیق یافته R شرط انطباقی زیر بین نسبتهای فراوانی اجزاء k1 و k2 در یک نقطه تلاقی مشابه آبشار ایده آل در جداسازی اورانیوم در نظر گرفته میشود.
-3 روش کار
در این تحقیق ابتدا یک آبشار با استفاده از مدل تطبیق یافته R به منظور دستیابی به غنای مشخص یک ایزوتوپ خاص در محصول و پسماند آبشار طراحی میشود. سپس نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از طراحی آبشار مدل شبه ایدهآل مورد مقایسه و ارزیابی قرار میگیرد و نشان داده میشود در حالتی که مقدار برش جزئی k1,n برای جزء k1 در آبشار مدل تطبیق یافته R، در طراحی آبشار شبه ایدهآل قرار گیرد نتایج برای دو آبشار یکسان خواهد بود.
روند الگوریتم طراحی در کد - Model Design - MODE به این صورت است که ابتدا تعداد مراحل آبشار N=2 در نظر گرفته شده و وارد الگوریتم مربوط به شبیهسازی با عنوان MARCSimulation میگردد. در این مرحله، غناها و دبیهای هر یک از مراحل موجود در آبشار محاسبه میشود. بر اساس اینکه غنای بدست آمده برای محصول و پسماند آبشار، بزرگتر و یا کوچکتر از مقدار مورد نظر یعنی CPFin و CWFin شود، الگوریتم چهار مسیر اصلی را در پیش میگیرد.
اگر غنای محصول کوچکتر از CPFin و غنای پسماند بزرگتر از CWFin شود، مسیر اول انتخاب شده و پس از اضافه شدن یک مرحله به تعداد مراحل مکان ورود خوراک از رابطه NF=Floor - N/2+0.1 - +1 بدست میآید و این چرخه ادامه مییابد تا زمانیکه یکی از شروط پسماند یا محصول اغنا شود. بر حسب اینکه شرط محصول اغنا شود یا شرط پسماند، الگوریتم وارد مسیر دوم و یا سوم میشود.
مسیر دوم مربوط به حالتی است که غلظت ایزوتوپ هدف در محصول زنجیره به مقدار مورد نظر CPFin و یا بیشتر از آن رسیده است. بنابراین لازم است یک واحد از تعداد مراحل غنی سازی کم شده و به مرحله تهی سازی اضافه شود. پس یک مرحله از تعداد مراحل کم شده و مرحله ورود خوراک یک مرحله جلو میرود. مسیر سوم مربوط به حالتی است که غلظت ایزوتوپ هدف در پسماند آبشار به مقدار مورد نظر CWFin و یا کمتر از آن رسیده است. بنابراین لازم است یک واحد از تعداد مراحل تهی سازی و از تعداد کل مراحل زنجیره کم شود.
