国家原子能机构、商务部、外交部、海关总署联合发布《核出口管制清单》修订公告

4．用于制造核反应堆燃料元件的工厂和为其专门设计或制造的设备

按语

核燃料元件是由本清单第一部分所述的一种或多种源材料或特种可裂变材料制造的。对于氧化物燃料这一种最常用的燃料类型，常用芯块压制、烧结、研磨和分级的设备。直到密封于包壳内，混合氧化物燃料是在手套箱内操作的（或等效的箱体）。在所有情况下，燃料被密封于一个合适的包壳内，这种包壳是设计作为包装燃料的主要包壳，以便在反应堆运行时提供适当的性能和安全。此外，在所有情况下，为保证可预计的和安全的燃料性能，必须按照最高标准精确控制流程、程序和设备。

注释

考虑属于燃料元件制造的和“专门设计或制造的设备”这一

含义的设备项目包括：

（a）通常直接接触或加工或控制核材料生产流程的设备；

（b）将核材料封入包壳的设备；

（c）检验包壳或密封完整性的设备；

（d）检验密封燃料的最终处理的设备；

（e）用于装配核燃料元件的设备。

这一设备或这些设备系统可能包括：

（1）专门设计或制造用于检验燃料芯块的最终尺寸和表面缺陷的全自动芯块检查台；

（2）专门设计或制造用于将端塞焊接于燃料细棒（或棒）的自动焊接机；

（3）专门设计或制造用于检验燃料细棒（或棒）成品密封性的自动化测试和检查台；

（4）专门设计或制造用于制造核燃料包壳的系统。

第（3）项典型的包括设备用于：（a）细棒（或棒）端塞焊缝X射线检测，（b）充压细棒（或棒）的氦检漏，（c）细棒（或棒）的γ射线扫描以检验内部燃料芯块的正确装载。

5.天然铀、贫化铀或特种可裂变材料同位素分离厂以及为其专

门设计或制造的（除分析仪器以外的）设备

按语

在很多情况下，铀同位素分离厂、设备和技术与“其他元素”的同位素分离厂、设备和技术有着密切联系。在特定情况下，本条款所述控制也适用于拟进行“其他元素”的同位素分离的工厂和设备。对“其他元素”的同位素分离厂和设备进行的这些控制是对《核出口管制清单》所涵盖的特种可裂变材料的加工、使用或生产而专门设计或建造的工厂和制造的设备进行控制的补充。本条款关于涉及“其他元素”的使用的这些补充控制适用于气体离心法、气体扩散法、等离子体分离法和空气动力学过程，不适用于电磁同位素分离法。对一些过程而言，其与铀同位素分离的关系取决于将要分离的元素。这些过程是：基于激光的过程（如分子激光同位素分离和原子蒸气激光同位素分离）、化学交换和离子交换。因此，供应方必须对这些过程逐一进行评价，以便相应地适用本条款对涉及“其他元素”的使用的控制。

可以认为属于为铀同位素分离“专门设计或制造的（除分析仪器外的）设备”这一概念范围的设备物项包括：

5.1气体离心机和专门设计或制造用于气体离心机的组件和构

件

按语

气体离心机通常由直径在75mm和650mm之间的薄壁圆筒组成。圆筒处在真空环境中并且以大约300m/s或更高的线速度旋转，旋转时其中轴线保持垂直。为了达到高的转速，旋转构件的结构材料必须具有高的强度/密度比，而转筒组件及其单个构件必须按高精度公差来制造以便使不平衡减到最小。

与其他离心机不同，浓缩铀用的气体离心机的特点是：在转筒室中有一个（或几个）盘状挡板和一个固定的管列用来供应和提取UF6气体，其特点是至少有三个单独的通道，其中两个与从转筒轴向转筒室周边伸出的收集器相连。在真空环境中还有一些不转动的关键物项，它们虽然是专门设计的，但不难制造，也不是用独特材料制造的。不过，一个离心机设施需要大量的这种构件，因此其数量是能够反映最终用途的一个重要指标。

5.1.1转动部件

（a）完整的转筒组件：

用本节注释中所述的一种或一种以上高强度/密度比材料制成的若干薄壁圆筒或一些相互连接的薄壁圆筒；如果是相互连接的，则圆筒通过以下5.1.1（c）所述的弹性波纹管或环连接。转筒（如果是最终形式的话）装有以下5.1.1（d）和（e）所述一个（或几个）内挡板和顶盖/底盖。但是完整的组件可能只以部分组装形式交货。

（b）转筒：

专门设计或制造的厚度为12mm或更薄的直径在75mm和650mm之间、用本节注释中所述一种或一种以上高强度/密度比材料制成的薄壁圆筒。

（c）环或波纹管：

专门设计或制造用于局部支承转筒或把数个转筒连接起来的构件。波纹管是壁厚3mm或更薄的直径在75mm和650mm之间、用本节注释中所述一种或一种以上高强度/密度比材料制成的有褶短圆筒。

（d）挡板：

专门设计或制造的直径在75mm和650mm之间、用本节注释中所述各种高强度/密度比材料之一制成的安装在离心机转筒内的盘状构件，其作用是将排气室与主分离室隔开，在某些情况下帮助UF6气体在转筒的主分离室中循环。

（e）顶盖/底盖：

专门设计或制造的直径在75mm和650mm之间、用本节注释中所述各种高强度/密度比材料之一制成的装在转筒端部的盘状构件，这样就把UF6包容在转筒内，在有些情况下还作为整体一部分支承、保持或容纳上轴承件（顶盖）或支持马达的旋转件和下轴承件（底盖）。

注释

离心机转动构件所用材料包括：

（a）极限抗拉强度为1.95×109N/m2或更高的马氏体钢；

（b）极限抗拉强度为0.46×109N/㎡或更高的铝合金；

（c）适合于复合结构用的纤维材料，其比模量应为3.18×106m或更高，比极限抗拉强度应为7.62×104m或更高（“比模量”是用N/m2表示的杨氏模量除以用N/m3表示的比重；“比极限抗拉强度”是用N/m2表示的极限抗拉强度除以用N/m3表示的比重）。

5.1.2静态部件

（a）磁悬浮轴承：

1.专门设计或制造的轴承组合件，由悬浮在充满阻尼介质箱中的一个环形磁铁组成。该箱要用耐UF6的材料（见5.2的注释）制造。该磁铁与装在5.1.1（e）所述顶盖上的一个磁极片或另一个磁铁耦合。

此磁铁可以是环形的，外径与内径的比小于或等于1.6:1。它的初始磁导率可以是0.15H/m（120000CGS制单位）或更高，或剩磁98.5%或更高，或产生的能量高于80kJ/m3。除了具有通常的材料性质外，先决条件是磁轴对几何轴的偏离应限制在很小的公差范围内（低于0.1mm）或特别要求磁铁材料有均匀性。

2.专门设计或制造供气体离心机使用的主动磁轴承。

注释

这些轴承通常具有下述特点：

l是为使以600Hz或更高速度旋转的转子保持居中而设计的；

l与可靠的电源和（或）不间断电源单元相连，以便运行1小时以上。

（b）轴承/阻尼器：

专门设计或制造的架在阻尼器上的具有枢轴/盖的轴承。枢轴通常是一种淬硬钢轴，一端精加工成半球，而另一端能连在5.1.1（e）所述底盖上。但是这种轴可附有一个动压轴承。盖是球形的，一面有一个半球形陷穴。这些构件通常是单独为阻尼器提供的。

（c）分子泵：

专门设计或制造的内部有已加工或挤压的螺纹槽和已加工的腔的泵体。典型尺寸如下：内径75mm到650mm，壁厚10mm或更厚，长度等于或大于直径。刻槽的横截面是典型的矩形，槽深2mm或更深。

（d）电动机定子：

专门设计或制造的环形定子，用于在真空中频率范围为600Hz或更高、功率范围为40VA或更高条件下同步运行的高速多相交流磁滞（或磁阻）式电动机。定子由在典型厚度为2.0mm或更薄一些的薄层组成的低损耗叠片铁芯上的多相绕组组成。

（e）离心机壳/收集器：

专门设计或制造用来容纳气体离心机的转筒组件的部件。离心机壳由一个壁厚达30mm的刚性圆筒组成，它带有经过精密机械加工的两个端面以便固定轴承和一个或多个便于安装的法兰盘。这两个经过机械加工的端面相互平行，并以不大于0.05度的误差与圆筒轴垂直。离心机壳也可是一种格状结构以容纳几个转筒。

（f）收集器：

专门设计或制造的管件，它们用来借助皮托管作用（即利用一个例如扳弯径向配置的管的端部而形成的面迎转筒内环形气流的开口）从转筒内部提取UF6气体，并且能与中心气体提取系统相连。

5.2为气体离心浓缩工厂专门设计或制造的辅助系统、设备和部

件

按语

气体离心浓缩工厂用的辅助系统、设备和部件是向离心机供应UF6，把单个离心机相互联接组成级联（多级）从而逐渐提高浓缩度并且从离心机中提取UF6“产品”和“尾料”所需的各种工厂系统，以及驱动离心机或控制该工厂所需要的设备。

通常利用经加热的高压釜将UF6从固体中蒸发出来，气态形式的UF6通过级联集管线路被分配到各个离心机。通过级联集管线路使从离心机流出的UF6“产品”和“尾料”气流通到冷阱（在约203K（－70℃）下工作），气流在冷阱先冷凝，然后再送入适当的容器以便运输或贮存。由于一个浓缩工厂由排成级联式的数千个离心机组成，所以级联的集管线路有数公里长，含有几千条焊缝而且管道布局大量重复。上述设备、部件和管道系统都是按非常高的真空和净度标准制造的。

注释

以上所列一些物项不是直接接触UF6工艺气体就是直接控制离心机和直接控制这种气体从离心机到离心机以及从级联到级联的通路。耐UF6腐蚀的材料包括铜、铜合金、不锈钢、铝、氧化铝、铝合金、镍或含镍60%以上的合金以及氟化的烃聚合物。

5.2.1供料系统/产品和尾料提取系统

专门设计或制造的工艺系统或设备，由耐UF6腐蚀的材料制造或用这种材料进行保护，包括：

（a）供料釜（或供料器）、加热炉或系统，用于将UF6送往离心机级联；

（b）凝华器（或冷阱）或泵，用于从级联中取出UF6，以便随后加热转送；

（c）固化站或液化站，用来通过压缩UF6和将其转化成液态或固态，使UF6离开浓缩工艺线；

（d）“产品”和“尾料”器，用来把UF6收集到容器中。

5.2.2机械集管管路系统

专门设计或制造用于在离心机级联中操作UF6的管路系统和集管系统。管路网络通常是“三头”集管系统，每个离心机连接一个集管头。这样，在形式上有大量重复。全都用耐UF6的材料（见本节注释）制成或用这种材料进行保护并且按很高的真空和净度标准制造。

5.2.3 特种截流阀和控制阀

（a）专门设计或制造的作用于单台气体离心机中的供料、产品或尾料UF6气流的截流阀。

（b）专门设计或制造用于气体离心浓缩厂主系统或辅助系统的手动或自动波纹管密封阀、截流阀或控制阀，用耐UF6腐蚀的材料制成或用这种材料进行保护，内径10-160mm。

注释

专门设计或制造的阀，典型的包括波纹管密封阀、速动封闭阀、速动阀和其他阀。

5.2.4 UF6质谱仪/离子源

专门设计或制造的质谱仪，这些质谱仪能从UF6气流中“在线”取得样品，并且具有以下所有特点：

1.能够测量320或更大原子质量单位的离子，且单位分辨率高于320；

2.离子源用镍、含镍60%或以上（按重量计）的镍铜合金或镍铬合金制成或保护；

3.电子轰击离子源；

4.有一个适合于同位素分析的收集系统。

5.2.5 频率变换器

为满足5.1.2（d）中定义的电动机定子的需要而专门设计或制造的频率变换器（又称变频器或变换器）或这类频率变换器的部件、构件和子配件。它们具有下述所有特点：

1. 多相输出600Hz或更高；

2. 高稳定性（频率控制优于0.2%）。

5.3专门设计或制造用于气体扩散浓缩的组件和部件

按语

用气体扩散法分离铀同位素时，主要的技术组件是一个特制的多孔气体扩散膜、用于冷却（经压缩过程加热的）气体的热交换器、密封阀和控制阀以及管道。由于气体扩散技术使用的是六氟化铀（UF6），所有的设备、管道和仪器仪表（与气体接触的）表面都必须用同UF6接触时能保持稳定的材料制成。一个气体扩散设施需要许多这样的组件，因此其数量是能够反映最终用途的一个重要指标。

5.3.1气体扩散膜和扩散膜材料

（a）专门设计或制造的由耐UF6腐蚀的金属、聚合物或陶瓷材料（见5.4款注释）制成的很薄的多孔过滤膜，孔的大小为100-1000Å，膜厚5mm或以下，对于管状膜来说，直径为

25mm或以下；和

（b）为制造这种过滤膜而专门制备的化合物或粉末。这类化合物和粉末包括镍或含镍60%（或以上）的合金、氧化铝或纯度99.9%（或以上）的耐UF6的完全氟化的烃聚合物（见5.4款注释），粒度小于10μm，粒度高度均匀。这些都是专门为制造气体扩散膜制备的。

5.3.2扩散室

专门设计或制造的密闭式容器，用于容纳气体扩散膜，由耐UF6的材料（见5.4款注释）制成或用这种材料进行保护。

5.3.3压缩机和鼓风机

专门设计或制造的压缩机或鼓风机，吸气能力为1m3UF6/min或更大，出口压力高达500kPa，其被设计成在UF6环境中长期运行。这种压缩机和鼓风机的压力比10:1或更低，用耐UF6的材料（见5.4款注释）制成或用这种材料进行保护。

5.3.4转动轴封

专门设计或制造的真空密封装置，有密封式进气口和出气口，用于密封把压缩机或鼓风机转子同传动马达连接起来的转动轴，以保证可靠的密封，防止空气渗入充满UF6的压缩机或鼓风机的内腔。这种密封装置通常设计成将缓冲气体泄漏率限制到小于1000cm3/min。

5.3.5冷却UF6的热交换器

专门设计或制造的用耐UF6材料（见5.4款注释）制成或保护的热交换器，在压差为100kPa下渗透压力变化率小于10Pa/h。

5.4专门设计或制造的用于气体扩散浓缩的辅助系统、设备和部

件

按语

气体扩散浓缩工厂用的辅助系统、设备和部件是向气体扩散

组件供应UF6，把单个组件相互联接组成级联（或多级）以便使浓缩度逐步增高并且从各个扩散级联中提取UF6“产品”和“尾料”所需的工厂系统。由于扩散级联的惯性很大，级联运行的任何中断，特别是停车，会导致严重后果。因此，在所有工艺系统中严格持续地保持真空、自动防止事故、准确地自动调节气流对气体扩散工厂是很重要的。所有这一切，使该工厂需要装备大量专用的测量、调节和控制系统。

通常UF6从置于高压釜内的圆筒中蒸发，以气态形式经级联集管管路被分配到进口。从出口流出的UF6“产品”和“尾料”气流通过级联集管管路被分配到冷阱或压缩装置，UF6气体在那里液化，然后再进到适当的容器以便运输或贮存。由于一个气体扩散浓缩工厂由排成级联式的大量气体扩散组件组成，所以级联的集管管线有数公里长，含有几千条焊缝而且管道布局大量重复。上述设备、部件和管道系统都按非常高的真空和净度标准制造。

注释

耐UF6腐蚀的材料包括铜、铜合金、不锈钢、铝、氧化铝、铝合金、镍或含镍60%以上的合金以及氟化的烃聚合物。

以下所列物项直接接触UF6气体或直接控制级联中的气流：

5.4.1供料系统/产品和尾料提取系统

为浓缩厂专门设计或制造的工艺系统或设备，由耐UF6腐蚀的材料制造或用这种材料进行保护，包括：

（a）供料釜、加热炉或系统，用于将UF6送入气体扩散级联；

（b）凝华器、冷阱或泵，用于从扩散级联中取出UF6以便随后在加热时转送；

（c）固化站或液化站，将来自级联的UF6气体压缩并冷凝成液态或固态，使其离开气体扩散级联；

（d）“产品”器或“尾料”器，用来把UF6收集到容器中。

5.4.2集管管路系统

专门设计或制造用于在气体扩散级联中操作UF6的管路系统

和集管系统。

注释

这种管路网络通常是“双头”集管系统，每个扩散单元连接一个集管头。

5.4.3真空系统

（a）专门设计或制造的大型真空歧管、真空集管和抽气能力为5m3/min（或以上）的真空泵。

（b）专门设计的在含UF6气氛中使用的真空泵，用耐UF6腐蚀的材料制成或保护（见本条款注释）。这些泵可以是旋转式或正压式，可有排代式密封和碳氟化合物密封并且可以有特殊工作流体存在。

5.4.4特种截流阀和控制阀

专门设计和制造的由耐UF6材料制成或保护、手动或自动的波纹管密封阀、截流阀和控制阀，用来安装在气体扩散浓缩工厂的主系统和辅助系统中。

5.4.5UF6质谱仪/离子源

专门设计或制造的质谱仪，这些谱仪能从UF6气流中“在线”取得样品，并且具有以下所有特点：

1.能够测量320或更大原子质量单位的离子，且单位分辨率高于320；

2.离子源用镍、含镍60%或以上（按重量计）的镍铜合金或镍铬合金制成或保护；

3.电子轰击离子源；

4.有一个适合于同位素分析的收集系统。

5.5专门设计或制造用于气动浓缩厂的系统、设备和部件

按语

在气体动力学浓缩过程中，要压缩气态UF6和轻气体（氢或氦）的混合气，然后使其通过分离元件。在这些元件中，通过在一个曲壁几何结构面上产生的高离心力，完成同位素分离。已经成功地开发了这种类型的两个过程：喷嘴分离过程和涡流管过程。就这两种过程而言，一个分离级的主要部件包括容纳专用分离元件（喷嘴或涡流管）的圆筒状容器、气体压缩机和用来排出压缩热的热交换器。一座气动浓缩工厂需要若干个这种分离级，因此其数量是能够反映最终用途的一个重要指标。由于气动过程使用UF6，所有设备、管线和仪器仪表中与这种气体接触的表面，都必须用同UF6接触时能保持稳定的材料制成或加以保护。

注释

本节所列物项不是直接接触UF6流程气体就是直接控制级联中的这种气流。所有接触流程气体的表面，均需用耐UF6材料制成或用耐UF6材料保护。就本节有关气动浓缩物项而言，耐UF6腐蚀的材料包括：铜、铜合金、不锈钢、铝、氧化铝、铝合金、镍或含镍60%或以上（按重量计）的合金以及氟化的烃聚合物。

5.5.1分离喷嘴

专门设计或制造的分离喷嘴及其组件。分离喷嘴由一些狭缝状、曲率半径小于1mm的耐UF6腐蚀的弯曲通道组成，喷嘴中有一分离楔尖能将流过该喷嘴的气体分成两部分。

5.5.2涡流管

专门设计或制造的涡流管及其组件。涡流管呈圆筒形或锥形，用耐UF6腐蚀材料制成或加以保护，并带有1个或多个切向进口。这些涡流管的一端或两端装有喷嘴型附件。

注释

供料气体在涡流管的一端切向进入涡流管，或通过一些旋流叶片，或从沿涡流管周边分布的若干个切向位置进入涡流管。

5.5.3压缩机和鼓风机

专门设计或制造的用耐UF6/载气（氢或氦）混合气腐蚀材料制成或加以保护的压缩机或鼓风机。

5.5.4转动轴封

专门设计或制造的带有密封式进气口和出气口的转动轴封，用于密封把压缩机或鼓风机转子同驱动马达连接起来的转动轴，以保证可靠的密封，防止过程气体外漏或空气或密封气体渗入充满UF6/载气混合气的压缩机或鼓风机内腔。

5.5.5冷却气体用热交换器

专门设计或制造的用耐UF6腐蚀材料制成或加以保护的热交换器。

5.5.6分离元件外壳

专门设计或制造的用耐UF6腐蚀的材料制成或加以保护的用作容纳涡流管或分离喷嘴的分离元件外壳。

5.5.7供料系统/产品和尾料提取系统

专门为浓缩工厂设计或制造的用耐UF6腐蚀材料制成的或加以保护的流程系统或设备，包括：

（a）供料釜、供料加热炉或供料系统，用于将UF6送入浓缩过程；

（b）凝华器（或冷阱），用于从浓缩过程中移出UF6，供下一步加热转移；

（c）固化器或液化器，用于通过压缩UF6并将其转换为液态形式或固态形式，从浓缩流程中移出UF6；

（d）“产品”器或“尾料”器，用于把UF6收集到容器中。

5.5.8集管管路系统

专门为操作气动级联中的UF6设计或制造的用耐UF6腐蚀材料制成或保护的集管管路系统。这种管路系统通常是“双头”集管系统，每级或每个级组连接一个集管头。

5.5.9 真空系统和泵

（a）为在含UF6气氛中工作而专门设计或制造的由真空歧管、真空集管和真空泵组成的真空系统；

（b）为在含UF6气氛中工作而专门设计或制造的用耐UF6腐蚀的材料制成或保护的真空泵。这些泵也可用氟碳密封和特殊工作流体。

5.5.10特种截流阀和控制阀

专门设计或制造的由耐UF6腐蚀材料制成或保护的直径为40mm或更大的可手动或自动的波纹管密封阀、截流阀和控制阀，用来安装在气动浓缩工厂的主系统和辅助系统中。

5.5.11UF6质谱仪/离子源

专门设计或制造的质谱仪，这些谱仪能从UF6气流中“在线”取得样品，并且具有以下所有特点：

1.能够测量320或更大原子质量单位的离子，且单位分辨率高于320；

2.离子源用镍、含镍60%或以上（按重量计）的镍铜合金或镍铬合金制成或保护；

3.电子轰击离子源；

4.有一个适合于同位素分析的收集器系统。

5.5.12UF6/载气分离系统

专门设计或制造的将UF6与载气（氢或氦）分离开来的过程系统。

注释

这些系统是为将载气中的UF6含量降至1ppm或更低而设计的，并可装有下述的设备：

（a）低温热交换器和低温分离器，能承受153K（-120℃）或更低的温度；或

（b）低温制冷设备，能承受153K（-120℃）或更低的温度；或

（c）用于将UF6与载气分离开来的分离喷嘴或涡流管设备；或

（d）能冻结分离出UF6的冷阱。

5.6专门设计或制造用于化学交换或离子交换浓缩工厂的系统、

设备和部件

按语

铀的几种同位素在质量上的微小差异，能引起化学反应平衡小的变化。这可用作同位素分离的基础。已经开发成功两种工艺过程：液－液化学交换过程和固－液离子交换过程。

在液－液化学交换过程中，两种不混溶的液相（水相和有机相）作逆流接触，结果给出数千分离级的级联效果。水相由含氯化铀的盐酸溶液组成；有机相由载氯化铀的萃取剂的有机溶剂组成。分离级联中使用的接触器可以是液－液交换柱（例如带有筛板的脉冲柱），或是液体离心接触器。在分离级联的两端要求实现化学转化（氧化和还原）以保证各端的回流要求。一个重要的设计问题是避免这些过程物流被某些金属离子沾污。所以，一般使用塑料的、衬塑料的（包括用氟碳聚合物）和（或）衬玻璃的柱和管线。

在固－液离子交换过程中，浓缩是由铀在一种特制的作用很快的离子交换树脂或吸附剂上的吸附/解吸完成的。使铀的盐酸溶液和其他化学试剂，从载有吸附剂填充床的圆筒形浓缩柱中通过。就一个连续过程而言，需要有一个回流系统，以便把从吸附剂上解吸下来的铀返回到液流中，这样便可收集“产品”和“尾料”。这是通过使用适宜的还原/氧化化学试剂来完成的。这些试剂可在单独的外部系统中完全再生，并可在同位素分离柱内部分地再生。由于在这种工艺过程中有热的浓盐酸溶液存在，使用的设备应该用专门的耐腐蚀材料制造或保护。

5.6.1液－液交换柱（化学交换）

为使用化学交换过程的铀浓缩工厂专门设计或制造的有机械动力输入的逆流液－液交换柱。为了耐浓盐酸溶液的腐蚀，这些交换柱及其内部构件一般用适宜的塑料（例如氟碳聚合物）或玻璃制作或保护。交换柱的级停留时间一般被设计得很短（30秒或更短）。

5.6.2液－液离心接触器（化学交换）

为使用化学交换过程的铀浓缩工厂而专门设计或制造的液－液离心接触器。此类接触器利用转动来达到有机相与水相的分散，然后借助离心力来分离开这两相。为了耐浓盐酸溶液的腐蚀，这些接触器一般用适当的塑料（例如碳氟聚合物）或玻璃来制造或保护。离心接触器的级停留时间被设计得很短（30秒或更短）。

5.6.3铀还原系统和设备（化学交换）

（a）为使用化学交换过程的铀浓缩工厂专门设计或制造的、用来将铀从一种价态还原为另一种价态的电化学还原槽。与过程溶液接触的这种槽的材料必须能耐浓盐酸溶液腐蚀。

注释

这种槽的阴极室必须设计成能防止铀被再氧化到较高的价态。为了把铀保持在阴极室中，这种槽可有一个由特种阳离子交换材料制成的抗渗的隔膜。阴极一般由石墨之类适宜的固态导体组成。

（b）装在级联的产品端，为将有机相流中的U＋4移出、调节酸浓度和向电化学还原槽供料而专门设计或制造的系统。

注释

这些系统由以下设备组成：将有机相流中的U＋4反萃取到水溶液中的溶剂萃取设备，完成溶液pH值调节和控制的蒸发设备和（或）其他设备，以及向电化学还原槽供料的泵或其他输送装置。一个重要的设计问题是要避免水相流被某些种类的金属离子沾污。因此，对该系统那些接触这种过程物流的部分，要用适当的材料（例如玻璃、碳氟聚合物、聚苯硫酸酯、聚醚砜和用树脂浸过的石墨）制成或保护的设备来构成。

5.6.4供料准备系统（化学交换）

专门设计或制造的用来为化学交换铀同位素分离工厂生产高纯氯化铀供料溶液的系统。

注释

这些系统由进行纯化所需的溶解设备、溶剂萃取设备和（或）离子交换设备，以及用来将U＋6或U＋4还原为U＋3的电解槽组成。这些系统产生只含几个ppm的铬、铁、钒、钼和其他两价或价态更高的阳离子金属杂质的氯化铀溶液。处理高纯度U＋3系统的若干部分的建造材料包括玻璃、碳氟聚合物、聚苯硫酸酯或聚醚砜塑料衬里的石墨和用树脂浸过的石墨。

5.6.5铀氧化系统（化学交换）

专门设计或制造用于将U＋3氧化为U＋4以便返回化学交换浓缩过程的铀同位素分离级联的系统。

注释

这些系统可装有如下设备：

（a）使氯气和氧气与来自同位素分离设备的水相流相接触的设备以及将所得U＋4萃入由级联的产品端返回、已被反萃取过的有机相的设备；

（b）使水与盐酸分离开来，以便水和加浓了的盐酸可在适当位置被重新引入工艺过程的设备。

5.6.6快速反应离子交换树脂/吸附剂（离子交换）

为以离子交换过程进行铀浓缩而专门设计或制造的快速反应离子交换树脂或吸附剂包括：多孔大网络树脂，和（或）薄膜结构（在这些结构中，活性化学交换基团仅限于非活性多孔支持结构表面的一个涂层），以及处于包括颗粒或纤维在内的任何适宜形式的其他复合结构。这些离子交换树脂/吸附剂的直径有0.2mm或更小，而且在化学性质上必须能耐浓盐酸溶液腐蚀，在物理性质上必须有足够的强度因而在交换柱中不被降解。这些树脂/吸附剂是专门为实现很快的铀同位素交换动力学过程（低于10秒的交换速率减半期）而设计的，并且能在373-473K（100-200℃）的温度范围内操作。

5.6.7离子交换柱（离子交换）

为以离子交换过程进行铀浓缩而专门设计或制造的用于容纳和支撑离子交换树脂/吸附剂填充床层的直径大于1000mm的圆柱。这些柱一般用耐浓盐酸溶液腐蚀的材料（例如钛或碳氟塑料）制成或保护，并能在373-473K（100-200℃）的温度范围内和高于0.7MPa的压力下操作。

5.6.8离子交换回流系统（离子交换）

（a）专门设计或制造的用于使离子交换铀浓缩级联中所用化学还原剂再生的化学或电化学还原系统。

（b）专门设计或制造的用于使离子交换铀浓缩级联中所用化学氧化剂再生的化学或电化学氧化系统。

注释

离子交换浓缩过程可使用例如Ti＋3作为还原阳离子，在这种情况下，所用还原系统将通过还原Ti＋4使Ti＋3再生。

离子交换浓缩过程可使用例如Fe＋3作为氧化剂，在这种情况下，所用氧化系统将通过氧化Fe＋2来使Fe＋3再生。