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5.5.7. Sistemi di alimentazione e sistemi di prelievo del "prodotto" e delle "code" Sistemi di lavorazione o attrezzature per impianti di arricchimento, costruiti o rivestiti di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6, appositamente progettati e preparati, comprendenti: a) autoclavi, forni o sistemi di alimentazione usati per trasferire l'UF6 alla fase di arricchimento; b) desublimatori (trappole fredde) utilizzati per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento per il successivo trasferimento dopo riscaldamento; c) stazioni di solidificazione o liquefazione utilizzate per eliminare l'UF6 dal processo di arricchimento dopo averlo sottoposto a compressione e convertito in forma liquida o solida; d) stazioni del "prodotto" e delle "code" usate per trasferire l'UF6 nei contenitori. 5.5.8. Sistemi di tubi collettori Sistemi di tubi collettori, costruiti o rivestiti con materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6 appositamente progettati e preparati per a manipolazione dell'UF6 all'interno delle cascate aerodinamiche. La rete di tubazioni è, in genere, un sistema collettore "duplice", nel quale ogni stadio o gruppo di stadi è collegato a ciascun collettore. 5.5.9. Sistemi e pompe per vuoto a) Sistemi per vuoto appositamente progettati e preparati per funzionare in atmosfere contenenti UF6 con una capacità di aspirazione uguale o superiore a 5 mc/min, costituiti da collettori a vuoto, tubi di distribuzione e pompe per vuoto. b) Pompe per vuoto appositamente progettate o preparate per funzionare in atmosfere contenenti UF6 costituite o rivestite di materiali resistenti all'azione corrosiva dell'UF6. Le pompe possono essere dotate di dispositivi di tenuta al fluorocarbonio e richiedere particolari fluidi. 5.5.10. Speciali valvole di intercettazione e di controllo Valvole a soffietto, di intercettazione e di controllo, manuali o automatiche, costruire o rivestite di materiali resistenti all'azione corrosiva UF6 e aventi un diametro compreso tra 40 e 1500 mm, appositamente progettate o preparate per l'installazione nei sistemi principali e ausiliari degli impianti di arricchimento aerodinamici. 5.5.11. Spettrometri di massa/sorgenti di ioni per UF6 Spettrometri di massa magnetici o quadripolari appositamente progettati e preparati per il prelievo "in linea" di campioni di carica - "prodotto" o "code" - dai flussi gassosi di UF6 ed aventi tutte le caratteristiche seguenti: 1. capacità di risoluzione unitaria per massa superiore a 320; 2. sorgenti di ioni costruite o rivestite di nichelcromo, monel o placcate al nichel; 3. sorgenti di ioni a bombardamento elettronico; 4. sistema collettore per l'analisi isotopica. 5.5.12. Sistemi di separazione UF6/veicolo gassoso Sistemi appositamente progettati e preparati per separare l'UF6 dal veicolo gassoso (idrogeno o elio). Nota esplicativa I sistemi sono progettati per ridurre il contenuto di UF6 presente nel veicolo gassoso a 1 ppm o meno e possono comprendere le seguenti attrezzature: a) scambiatori di calore criogenici o crioseparatori in grado di raggiungere temperature di -120 gradi C o temperature inferiori; b) unità di refrigerazione criogeniche in grado di raggiungere temperature di -120 gradi C o temperature inferiori; c) ugelli di separazione o tubi vortex per separare l'UF6 dal veicolo gassoso; d) trappole fredde per l'UF6 in grado di raggiungere temperature di -20 gradi C o temperature inferiori. 5.6. Sistemi, attrezzature e componenti appositamente progettati o preparati per l'impiego in impianti di arricchimento a scambio chimico o a scambio ionico Nota introduttiva La leggera differenza di massa tra gli isotopi di uranio provoca esigue modifiche nell'equilibrio delle reazioni chimiche, che si possono sfruttare per la separazione degli isotopi. In quest'ambito sono stati sviluppati due processi principali: lo scambio chimico liquido-liquido e lo scambio ionico solido-liquido. Nel processo di scambio chimico liquido-liquido, le fasi di liquidi immiscibili (acquosa e organica) sono messe in contatto in controcorrente per creare l'effetto a cascata di migliaia di fasi di separazioni. La fase acquosa è rappresentata dal cloruro di uranio in una soluzione di acido cloridrico; la fase organica è rappresentata da un estraente contenente cloruro di uranio in un solvente organico. I contattori utilizzati nella cascata di separazione possono essere colonne di scambio liquido-liquido (ad esempio colonne pulsate con piatti forati) o contattori centrifughi. Le reazioni chimiche (ossidazione e riduzione) devono avvenire ad entrambe le estremità della cascata di separazione per garantire il necessario riflusso in ogni estremità. Uno dei principali problemi di progettazione è dato dalla necessità di evitare la contaminazione dei flussi impiegati nel processo con determinati ioni metallici: per questo motivo vengono impiegate colonne e tubazioni in plastica o con rivestimento in plastica (ivi compresi polimeri di fluorocarbonio) o con rivestimento in vetro. Nel processo di scambio ionico solido-liquido l'arricchimento avviene tramite adsorbimento/desorbimento di uranio su resine o adsorbenti speciali di scambio ionico ad azione rapida. Una soluzione di uranio in acido cloridrico e altri agenti chimici viene introdotta in colonne di arricchimento cilindriche contenenti letti riempiti di adsorbente. Per un processo continuo è necessario un sistema di riflusso che rilasci l'uranio contenuto nell'adsorbente nel flusso di liquido, al fine di raccogliere il "prodotto" e le "code". A tal fine si usano opportuni agenti chimici di ossido/riduzione che vengono completamente rigenerati in circuiti esterni separati e che possono essere parzialmente rigenerati all'interno delle stesse colonne di separazione isotopica. La presenza di soluzioni concentrate di acido cloridrico ad alta temperatura fa sì che le attrezzature debbano essere costituite o rivestite di materiali speciali anticorrosione. 5.6.1. Colonne di scambio liquido-liquido (scambio chimico) Colonne di scambio liquido-liquido in controcorrente con alimentazione meccanica (ad esempio colonne pulsate con piatti forati, estrattori a piatti con moto alternativo e colonne con mescolatori interni a turbina), appositamente progettate o preparate per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. Per garantire la resistenza alla corrosione delle soluzioni concentrate di acido cloridrico, le colonne e le relative parti interne sono costruire o rivestite di opportuni materiali plastici (quali i polimeri di fluorocarbonio) o di vetro. Il tempo di permanenza delle colonne in uno stadio deve essere breve (al massimo 30 secondi). 5.6.2. Contattori centrifughi liquido-liquido (scambio chimico) Contattori centrifughi liquido-liquido appositamente progettati o preparati per l'arricchimento dell'uranio attraverso il processo di scambio chimico. I contattori sfruttano la rotazione per disperdere i flussi organici e acquosi e, successivamente, la forza centrifuga per separare le fasi.