Walidacja — energia elektryczna procesu wzbogacania
Dyfuzja 2400 kWh/SWU; wirówka 50 kWh/SWU; 48× różnica; E=SWU×kWh_swu liniowe.
✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:29:31 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | energyComparison zwraca 3 metody (dyfuzja, wirówki stare, wirówki nowoczesne) ENERGY_METHODS: diffusion(2400 kWh/SWU), centrifuge_old(100), centrifuge_modern(50). |
count = 3 | = 3 |
| ✓ | energy_kwh = SWU × energy_kwh_swu dla każdej metody E_total = SWU × wskaźnik energochłonności; liniowe z SWU; liniowe z kWh/SWU. |
energy_kwh = 10 × kwh_swu dla wszystkich 3 metod | wzór spójny |
| ✓ | dyfuzja: energy_kwh(10 SWU) = 24 000 kWh Historyczna dyfuzja gazowa: 2400 kWh/SWU × 10 SWU = 24 000 kWh (K-25, Paducah, IAEA). |
24 000 kWh | 24 000 kWh |
| ✓ | wirówka nowoczesna: energy_kwh(10 SWU) = 500 kWh Urenco/ETC/Rosatom: 50 kWh/SWU × 10 SWU = 500 kWh (Wood 2008; Whitley 1979). |
500 kWh | 500 kWh |
| ✓ | dyfuzja / wirówka nowoczesna = 48× zużycie energii Kluczowy fakt: 2400/50 = 48; dyfuzja w K-25 (~2.4 TWh/rok) vs wirówka Urenco (~50 GWh/rok). |
48× | 48× |
| ✓ | Kolejność energii: dyfuzja > wirówki_stare > wirówki_nowoczesne Postęp technologiczny wirówek: każde pokolenie zużywa mniej energii na SWU (DOE 2006). |
dyfuzja=24000 > stare=1000 > nowoczesne=500 kWh | dyfuzja > stare > nowoczesne |
| ✓ | energy_kwh(20 SWU) = 2 × energy_kwh(10 SWU) dla dyfuzji E = SWU × kWh/SWU: liniowe z ilością SWU (masa pracy separacyjnej w danym procesie). |
48 000 kWh | 48 000 kWh |
| ✓ | energy_mwh = energy_kwh / 1000 (konwersja jednostek) MWh = kWh/1000; konwersja jednostek musi być spójna dla wszystkich metod. |
energy_mwh = energy_kwh/1000 dla wszystkich | spójne |
| ✓ | energyComparison(0 SWU): energy_kwh = 0 dla wszystkich metod Brak pracy separacyjnej (SWU=0) → brak zużycia energii; E=0×kWh_swu=0 dla każdej metody. |
0 SWU → 0 kWh dla wszystkich 3 metod | = 0 |
| ✓ | Każdy wiersz ma pola: key, label, energy_kwh_swu, energy_kwh, energy_mwh, note API energyComparison zwraca tablicę tablic ze standardowymi polami dla interfejsu użytkownika. |
wszystkie pola obecne w 3 wierszach | 6 pól/wiersz |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki sprawdzają jawne stałe kWh/SWU i prostą liniowość przeliczenia SWU na energię elektryczną.
| Benchmark | Model | Referencja | Błąd | Ocena |
|---|---|---|---|---|
| Dyfuzja gazowa: 10 SWU × 2400 kWh/SWU Historyczna energochłonność dyfuzji gazowej; IAEA Nuclear Fuel Cycle Information (2009). |
24 000 kWh | 10 × 2400 = 24 000 [IAEA, K-25 Paducah] kWh | +0.0000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Wirówki nowoczesne: 10 SWU × 50 kWh/SWU Nowoczesne wirówki gazowe (Urenco TC-12/TC-21): ~50 kWh/SWU (Wood 2008, Whitley 1979). |
500 kWh | 10 × 50 = 500 [Urenco, Wood 2008] kWh | +0.0000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Stosunek energii dyfuzja / wirówka nowoczesna Kluczowy wskaźnik różnicy technologicznej; 48× wyższe zużycie energii w dyfuzji. |
48 × | 2400 / 50 = 48 [analityczne] × | +0.0000% | ✓ doskonały (≤5%) |
| Liniowość: E(20 SWU) = 2 × E(10 SWU) dla dyfuzji Model liniowy E = SWU × kWh/SWU musi zachować liniowość dla wszystkich wartości SWU. |
48 000 kWh | 2 × 24000 = 48000 [analityczne E=SWU×stała] kWh | +0.0000% | ✓ doskonały (≤5%) |
Kontekst metodologiczny:
Kalkulator porównuje energię elektryczną technologii przy zadanej liczbie SWU. Nie liczy kaskady, czasu kampanii ani mocy zakładu; walidacja ma potwierdzić, że nie gubi jednostek i zachowuje prawidłową skalę między dyfuzją a wirówkami.
Zakres walidacji
Sprawdzone: 3 metody, E=SWU×kWh, dyfuzja=24000kWh@10SWU, wirówka_mod=500kWh@10SWU, dyfuzja=48× wirówka, kolejność, liniowość, energy_mwh=E/1000, SWU=0→E=0, pola API.
Audyt modelu: Energia wzbogacania
Kalkulator przelicza ten sam bilans SWU na orientacyjny ślad energetyczny dla metod reprezentowanych przez efektywny zakres kWh/SWU. Ma pokazać różnicę skali między dyfuzją gazową i wirówkami, nie projektować urządzenie.
Najważniejsze uproszczenia
- Zużycie energii jest efektywnym wskaźnikiem na SWU, a nie modelem silników, pomp, próżni i chłodzenia.
- Nie liczy mocy chwilowej, zasilania hali ani możliwości maskowania sygnałów energetycznych.
- Zakres produktu jest ograniczony do cywilnego LEU/HALEU.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać scenariusze historyczne jako zakresy kWh/SWU z opisanymi źródłami.
- Dodać porównanie energii separacji z energią wytworzoną z paliwa w reaktorze.
- Dodać niepewność przedziałową zamiast pojedynczych wartości minimalnych i maksymalnych.