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Per garantire la resistenza alla corrosione delle soluzioni concentrate di acido cloridrico, i contattori sono costruiti o rivestiti di opportuni materiali plastici (quali i polimeri di fluorocarbonio) o di vetro. Il tempo di permanenza dei contattori centrifughi deve essere breve (al massimo 30 secondi). 5.6.3. Sistemi e attrezzature di riduzione dell'uranio (scambio chimico) a) Celle di riduzione per via elettrochimica appositamente progettate o preparate per ridurre l'uranio da una valenza ad un'altra per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. I materiali delle celle che vengono a contatto con le soluzioni impiegate nel processo devono essere resistenti all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico. Nota esplicativa Lo scomparto catodico delle celle deve impedire la riossidazione dell'uranio alla valenza superiore. Per mantenere l'uranio nello scomparto catodico, la cella può essere munita di un diaframma impervio costituito di particolare materiale di scambio cationico. Il catodo ecostituito da un adeguato conduttore solido come la grafite. b) Sistemi sul lato "prodotto" della cascata opportunamente progettati o preparati per estrarre l'U4+ dal flusso organico, regolando la concentrazione dell'acido e alimentando le celle di riduzione per via elettrochimica. Nota esplicativa Questi sistemi sono costituiti di attrezzature di estrazione con solventi per lo stripping dell'U4+ dal flusso organico nella soluzione acquosa, evaporatori o altre attrezzature per la regolazione e il controllo del pH della soluzione, pompe o altri dispositivi di trasferimento per l'alimentazione delle celle di riduzione per via elettrochimica. Uno dei principali problemi di progettazione consiste nella necessità di evitare la contaminazione del flusso acquoso con alcuni ioni metallici; per questo motivo, per le parti che vengono a contatto con i flussi coinvolti nel processo, il sistema è realizzato o rivestito di materiali adeguati (ad esempio vetro, polimeri di fluorocarbonio, polifenilsolfato, solfone polietere e grafite impregnata di resina). 5.6.4. Sistemi di preparazione della carica (scambio chimico) Sistemi appositamente progettati o preparati per la produzione di soluzioni di cloruro di uranio di purezza elevata per gli impianti di separazione degli isotopi di uranio con il processo di scambio chimico. Nota esplicativa Questi sistemi sono costituiti di attrezzature per la dissoluzione, l'estrazione con solventi e/o lo scambio ionico per la purificazione, e di celle elettrolitiche destinate alla riduzione dell'U6+ dell'U4+ a U3+. Questi sistemi producono soluzioni di cloruro di uranio contenenti solo alcune parti per milione di impurità metalliche, ad esempio di cromo, ferro, vanadio, molibdeno e altri cationi bivalenti o di valenza superiore. Tra i materiali impiegati per la costruzione delle parti del sistema per il trattamento dell'U3+ ad elevata purezza figurano il vetro, i polimeri di fluorocarbonoio, il polifenilsolfato, il solfone polietere o la grafite rivestita in plastica e impregnata di resina. 5.6.5. Sistemi per l'ossidazione dell'uranio (scambio chimico) Sistemi appositamente progettati o preparati per l'ossidazione dell'U3+ in U4+ che viene rinviato alla cascata di separazione degli isotopi di uranio nel processo di arricchimento per scambio chimico. Nota esplicativa I sistemi possono comprendete le seguenti attrezzature: a) attrezzatura che mette in contatto il cloro e l'ossigeno con l'effluente acquoso proveniente dall'impianto di separazione isotopica ed estrae l'U4+ nella corrente organica rigenerata proveniente dal lato prodotta della cascata; b) attrezzatura che separa l'acqua dall'acido cloridrico, in modo che l'acqua e l'acido cloridrico concentrato possano essere reintrodotti nel processo nei punti giusti. 5.6.6. Resine e adsorbenti scambiatori di ioni a reazione rapido (scambio ionico) Resine o adsorbenti scambiatori di ioni a reazione rapida appositamente progettati o preparati per l'arricchimento dell'uranio con il processo di scambio ionico, comprese le resine porose macroreticolari, e/o strutture pellicolari nelle quali i gruppi attivi di scambio chimico sono limitati al rivestimento sulla superficie di una struttura di supporto porosa inattiva e altre strutture composite sotto qualsiasi forma, comprese particelle e fibre. Le resine o gli adsorbenti scambiatori di ioni hanno un diametro massimo di 0,2 mm e devono presentare una resistenza chimica all'azione delle soluzioni concentrate di acido cloridrico ed essere sufficientemente robusti per non degradarsi all'interno delle colonne di scambio. Le resine e gli adsorbenti sono appositamente progettati per raggiungere una cinetica molto rapida di scambio degli isotopi di uranio (tempo di semi-reazione inferiore a 10 secondi) e sono in grado di operare a temperature comprese tra i 100 gradi C e i 200 gradi C. 5.6.7. Colonne di scambio ionico (scambio ionico) Colonne cilindriche con diametro superiore a 1 000 mm destinate a contenere e sostenere i letti riempiti di resine/adsorbenti scambiatori di ioni, appositamente progettate o preparate per l'arricchimento dell'uranio con il processo di scambio ionico. Le colonne sono costituite o rivestite di materiali (come il titanio o le plastiche al fluorocarbonio) resistenti all'azione corrosiva delle soluzioni concentrate di acido cloridrico e sono in grado di operare a temperature comprese tra i 100 gradi C e i 200 gradi C e a pressioni superiori a 0,7 MPa. 5.6.8. Sistemi di scambio ionico a riflusso (scambio ionico) a) Sistemi di riduzione per via chimica o elettrochimica appositamente progettati o preparati per la rigenerazione dei riducenti chimici impiegati nella cascate per l'arricchimento dell'uranio tramite scambio ionico. b) Sistemi di ossidazione per via chimica o elettrochimica appositamente progettati o preparati per la rigenerazione degli ossidanti chimici impiegati nelle cascate per l'arricchimento dell'uranio tramite scambio ionico. Nota esplicativa Il processo di arricchimento a scambio ionico può avvalersi, ad esempio, di titanio trivalente (Ti3+) come catione riducente: in tal caso il sistema di riduzione consentirebbe di ottenere Ti3+ riducendo Ti4+. Il processo può utilizzare, ad esempio, il ferro trivalente (Fe3+) come ossidante: in tal caso il sistema di ossidazione consentirebbe di ottenere Fe3+ ossidando Fe2+. 5.7. Sistemi, attrezzature e componenti appositamente progettati o preparati per l'utilizzo in impianti di arricchimento a laser Nota introduttiva Gli attuali sistemi deputati all'arricchimento mediante laser rientrano in due categorie: i sistemi in cui viene utilizzato il vapore di uranio atomico e quelli in cui si utilizza il vapore di un composto dell'uranio. La nomenclatura più comunemente utilizzata per questi processi è la seguente: prima categoria - separazione isotopica di vapore atomico a laser (AVLIS); seconda categoria -separazione isotopica molecolare a laser (MLIS) e reazione chimica mediante attivazione isotopica selettiva a laser (CRISLA).