← Wróć do kalkulatora SWU i ogonów
Walidacja modelu obliczeniowego — SWU i ogony
Model IsotopeCascade::swuBalance() jest sprawdzany dla stałego produktu
100 kg LEU 4,5% i kilku wartości ogonów od 0,2% do 0,5% U-235.
Te testy sprawdzają równocześnie wartości liczbowe i kierunek trade-offu: głębsze zubożenie ogonów zmniejsza feed, ale zwiększa SWU.
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane / referencja |
|---|---|---|---|
| ✓ |
V(0,2% tails)
Punkt czułości dla głębokiego zubożenia ogonów. |
6,1878 | 6,1878 |
| ✓ |
V(0,3% tails)
Standardowy punkt porównawczy w kalkulatorze. |
5,7713 | 5,7713 |
| ✓ |
V(0,5% tails)
Punkt płytkiego zubożenia ogonów. |
5,2404 | 5,2404 |
| ✓ |
Tails 0,3%: feed dla 100 kg LEU
F=P(xP-xW)/(xF-xW). |
1 000 kg U | 1 000 kg U |
| ✓ |
Tails 0,3%: tails = feed - product
T=F-P. |
900 kg U | 900 kg U |
| ✓ |
Tails 0,3%: SWU dla 100 kg LEU
W=PV(xP)+TV(xW)-FV(xF). |
616,6736 SWU | 616,6736 SWU |
| ✓ |
Feed rośnie wraz z tails assay
Im więcej U-235 zostawiamy w ogonach, tym więcej feedu potrzeba do tego samego produktu. |
826,9 < 1 000 < 1 281,3 < 1 818,2 | kolejność rosnąca |
| ✓ |
SWU maleje wraz z tails assay
Im płycej zubożamy ogony, tym mniej pracy separacyjnej wykonujemy. |
760,9 > 616,7 > 522,2 > 453,7 | kolejność malejąca |
| ✓ |
Zachowanie U-235 dla tails 0,2%
Bilans izotopu musi trzymać się niezależnie od tails assay. |
5,9538 kg U-235 | 5,9538 kg U-235 |
| ✓ |
Zachowanie U-235 dla tails 0,5%
Drugi kraniec tabeli czułości. |
13,0909 kg U-235 | 13,0909 kg U-235 |
| ✓ |
Feed/product dla 0,3% wynosi dokładnie 10:1
Dla xF=0,72%, xP=4,5%, xW=0,3% równanie bilansu daje równe 1000 kg feed na 100 kg produktu. |
10:1 | 10:1 |
Kontekst metodologiczny:
Tabela pokazuje tę samą definicję SWU dla czterech wartości ogonów. To jest właściwy benchmark tego kalkulatora, bo jego celem nie jest jeden wynik, ale pokazanie kompromisu między zużyciem uranu naturalnego a pracą separacyjną. Wartości są rachunkiem masowym, nie projektem kaskady.
| Benchmark | Model | Referencja | Błąd | Ocena |
|---|---|---|---|---|
|
Tails 0,2%: feed
bilans masowy Cohena/Benedicta |
826,923077 kg U | 826,923077 kg U | +0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,2%: SWU
W=PV(xP)+TV(xW)-FV(xF) |
760,900756 SWU | 760,900756 SWU | +0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,3%: feed
standardowy punkt LEU 4,5%, xF=0,72% |
1 000 kg U | 1 000 kg U | -0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,3%: SWU
standardowy punkt LEU 4,5%, xF=0,72% |
616,673577 SWU | 616,673577 SWU | -0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,4%: feed
bilans masowy Cohena/Benedicta |
1 281,25 kg U | 1 281,25 kg U | +0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,4%: SWU
W=PV(xP)+TV(xW)-FV(xF) |
522,241953 SWU | 522,241953 SWU | -0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,5%: feed
bilans masowy Cohena/Benedicta |
1 818,181818 kg U | 1 818,181818 kg U | -0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,5%: SWU
W=PV(xP)+TV(xW)-FV(xF) |
453,725764 SWU | 453,725764 SWU | -0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
|
Tails 0,3%: SWU/kg produktu
wartość jednostkowa dla 100 kg LEU |
6,166736 SWU/kg | 6,166736 SWU/kg | +0.00000% | ✓ doskonały (≤5%) |
Sprawdzane
- funkcja wartości separacyjnej V(x),
- feed, tails i SWU dla 0,2–0,5% U-235 w ogonach,
- zachowanie masy U-235,
- kierunek trade-offu feed/SWU.
Poza zakresem
- liczba stopni i maszyn w instalacji,
- czas wzbogacania, moce i przepływy procesowe,
- straty chemiczne UF6, magazynowanie i logistyka cylindrów,
- scenariusze produkcyjne poza bilansem cywilnym.
Źródła: klasyczna definicja SWU Cohena/Benedicta, publiczne opisy SWU oraz standardowy przykład około 60 SWU dla 10 kg LEU 4,5% przy ogonach 0,3%. Ta strona waliduje matematykę bilansu, nie projekt procesu separacji.
Audyt modelu: SWU i ogony
Kalkulator liczy syntetyczny cywilny bilans feed/product/tails: masę zasilania, produkt, ogony, odzysk U-235, straty do ogonów oraz pracę separacyjną SWU w zakresie LEU/HALEU.
Najważniejsze uproszczenia
- Zakres produktu jest ograniczony do cywilnych przykładów poniżej 20% U-235.
- Model nie liczy liczby wirówek, czasu pracy, konfiguracji kaskady ani parametrów wykonawczych separatora.
- Czułość na ogony jest lokalnym porównaniem ±0,05 punktu procentowego, a nie optymalizacją ekonomiczną całego kontraktu paliwowego.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać wykres ciągły SWU i masy feed w funkcji assay ogonów dla cywilnych przypadków.
- Dodać wariant masowy dla UF6 obok masy uranu metalicznego.
- Dodać eksport tabeli do ćwiczeń o cyklu paliwowym i safeguards.
- Ewentualne presety cywilne można trzymać jako mały zestaw danych w kontrolerze lub osobnym modelu obszarowym.