Thread by @EternalPhysics

دوستی‌ پرسیدند که از چالش‌های مرتبط با سانتریفیوژ‌ها بنویسیم که در این رشته توییت به یکی‌ از چالش‌های بسیار سختی که پیش از عملیاتی کردن یک دستگاه سانتریفیوژ با آن برخورد می‌کنیم، می‌‌پردازیم. این چالش چیزی نیست جز

تراز کردن سانتریفیوژ‌ها برای جلوگیری از ارتعاشات و انحرافت شدیدی که دستگاه با آن روبرو است. قطعا در هر دستگاه صنعتی که ساخته می‌‌شود، تراز (balance) دستگاه

نقش بسیار مهمی‌ را در عملکرد دستگاه ایفا می‌کند و سانتریفیوژ‌ها هم از این قأعده مستثنا نیستند. نه تنها که این دستگاه‌ها باید خوب تراز باشند، بلکه این تراز باید بسیار بسیار عالی‌ باشد، زیرا روتور این دستگاه برای مثال

در نوع آمریکایی با سرعت چرخشی ۹۰۰ و در نوع روسی با سرعت سرسام آوری بالغ بر ۱۵۰۰ متر در ثانیه می‌‌چرخد که عدم توجه به تراز مناسب باعث نابودی دستگاه در این سرعت‌های بالای عملیاتی خواهد شد!

طبیعتا این تراز کردن سانتریفیوژ‌ها در ماشین‌های پیشرفته‌ای مانند IR-۹ با عرض و طول بسیار بیشتری نسبت به سانتریفیوژ‌های نسل اولیه بسیار پیچیده تر و حساس تر خواهد بود که خوشبختانه ایران در این زمینه بسیار موفق عمل کرده است. به همین دلیل دشمنان ایران در حادثه نطنز

دقیقا مجتمعی را مورد هدف قرار دادند که در آن همین پروسه تراز سانتریفیوژ‌ها انجام می‌‌شد تا به زعم خودشان برنامه هسته‌ای ایران را برای ۲ تا ۳ سال عقب بیندازند

که با رونمای از سانتریفیوژ IR-۹ با توان تفکیک ۵۰ برابری نسبت به نسل اول، این نقشه، نقشه بر آب شد و امروز ایران این مجتمع را در دل کوه بسیار وسیعتر و پیشرفته تر در حال ترتیب دادن است!

برای رسیدن به این تراز بالا، سانتریفیوژ‌ها در سه مرحله بلنس (balance) یا تراز می‌‌شوند.

در مرحله اول اجزای سانتریفیوژ به صورت تک به تک تراز می شوند. عدم تراز می تواند از صاف نبودن یا ضخامت متغیر دیواره روتور سانتریفیوژ، کمبود دقت در حین ساخت اجزا یا

عمود نبودن صفحه دیسک سانتریفیوژ نشأت گرفته باشد. به همین دلیل هر یک از اجزای سانتریفیوژ به صورت جداگانه تراز می شوند و از تراز فردی آنها در ابتدا اطمینان حاصل می‌‌شود. سپس برخی‌ از

این اجزا که باید به یکدیگر متصل بشوند، به صورت گروهی تراز می شوند تا بتوان تراز گروهی اجزای از قبل تک به تک تراز شده را سنجید. همه این آزمایشات بلنس کردن بر روی دستگاه تراز کن که با سرعت که زیر سرعت بحرانی‌ دستگاه می‌‌چرخد، اتفاق می‌‌افتد!

در مرحله دوم پس از اینکه روتور به طور کامل اسمبل شد، دوباره آن را بر روی دستگاه تراز کن قرار می‌‌دهیم و توسط سنسور‌های وصل شده مد‌های هایی که در سرعت‌های چرخشی نزدیک به سرعت بحرانی‌ تشکیل میشوند را می‌‌سنجیم. اگر تراز روتور از تلرانس تعیین شده خارج بود،

چرخش روتور را سریعا و پیش از اینکه انحرافات باعث نابودی دستگاه بشوند، به صفر می‌‌رسانیم. سنسور‌ها به ما نشان می‌‌دهند در کجا انحرافات رخ داده ا‌ند، تغییرات لازم را در آن نقاط انجام داده،

دوباره روتور روی دستگاه تراز قرار داده، به سرعت بحرانی‌ رسانیده و مجددا چک می‌‌کنیم. این کار را آنقدر انجام می‌‌دهیم تا تلرانس از پیش تعیین شده به دست آید.

این کار را در ضمن برای هر مد احتمالی‌ که در سرعت‌های چرخشی بحرانی مختلفی‌ پدیدار می‌‌شوند، انجام می‌‌دهیم. اگر چنانچه انحراف روتور در مدی در محدوده تلرانس بود، می توانیم بی‌ هیچ نگرانی‌ افزایش سرعت بدهیم و انحراف روتور را در مد بعدی بسنجیم.

پس از عبور از مرحله دوم، در مرحله سوم، سرعت چرخش روتور را تا بیش از ۱۰ درصد سرعت عملیاتی سانتریفیوژ به مدت ۱۰ دقیقه افزایش می‌‌دهیم، در واقع روتور را در سرعتی بیش از سرعتی که روزی بخواهد اورانیوم غنی کند، افزایش می‌‌دهیم و رفتار روتور از جمله انحرافات را

در حین افزایش سرعت و کاهش سرعت پس از ۱۰ دقیقه مورد نظر قرار می‌‌دهیم. اگر چنانچه روتور در این پروسه over-speeding همچنان در محدوده تلرانس از پیش تعیین شده قرار داشت، می‌‌توان به این سانتریفیوژ، به عنوان یک سانتریفیوژ تراز شده نگاه کرد و

اگر خارج از محدوده بود که باز دوباره باید تغییرات لازمه صورت گرفته و به سرعتی بیش از سرعت عملیاتی رسانیده و چک شود.

این یک خلاصه‌ای از تراز کردن سانتریفیوژ‌ها به زبان ساده بود که البته داستان طبیعتا بسیار پیچیده تر از آن چیزی است که اینجا نوشتیم.

به هر روی صنعت هسته‌ای خوشبختانه به صورت ریشه‌ای در ایران بومی سازی شده و امید بر آن است که "سیاستمداران" زحمات شبانه روزی دانشمندان و متخصصین ایرانی را بر باد هوا ندهند!
t.me/T_neutrino