Chủ nhật, 01/11/2026
Logo Cơ quan thường trực 81 (SOVNPA 81) Cơ quan đầu mối quốc gia Việt Nam
về phòng, chống phổ biến vũ khí hủy diệt hàng loạt
Cơ quan thường trực 81

5.7.Hệ thống, thiết bị và linh kiện được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để sử dụng trong nhà máy làm giàu dựa trên laser

Danh mục
NSG – Danh mục kích hoạt (Phần 1) – INFCIRC/254/Rev.15/Part 1 (21/4/2026)
CHÚ THÍCH MỞ ĐẦU
Các hệ thống hiện nay dùng cho quy trình làm giàu sử dụng laser được chia thành hai loại: loại trong đó môi chất công nghệ là hơi urani nguyên tử và loại trong đó môi chất công nghệ là hơi của một hợp chất urani, có khi được trộn với một hoặc nhiều khí khác. Các tên gọi thông dụng của các quy trình đó gồm:
- loại thứ nhất - tách đồng vị bằng laser trên hơi nguyên tử;
- loại thứ hai - tách đồng vị bằng laser ở dạng phân tử, kể cả phản ứng hóa học bằng hoạt hóa laser chọn lọc đồng vị.
Hệ thống, thiết bị và linh kiện cho nhà máy làm giàu bằng laser bao gồm:
(a) Thiết bị nạp hơi urani kim loại (để quang ion hóa chọn lọc) hoặc thiết bị nạp hơi của một hợp chất urani (để quang phân ly chọn lọc hoặc kích thích/hoạt hóa chọn lọc);
(b) Thiết bị thu urani kim loại đã làm giàu và đã làm nghèo dưới dạng ‘sản phẩm’ và ‘đuôi thải’ ở loại thứ nhất, và thiết bị thu các hợp chất urani đã làm giàu và đã làm nghèo dưới dạng ‘sản phẩm’ và ‘đuôi thải’ ở loại thứ hai;
(c) Hệ thống laser công nghệ để kích thích chọn lọc dạng urani-235(²³⁵U);
(d) Thiết bị chuẩn bị liệu nạp và chuyển đổi sản phẩm. Tính phức tạp của phổ học các nguyên tử và hợp chất urani có thể đòi hỏi phải tích hợp bất kỳ công nghệ nào trong số nhiều công nghệ laser và quang học laser hiện có.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Nhiều hạng mục được liệt kê tại mục này tiếp xúc trực tiếp với hơi hoặc chất lỏng urani kim loại, hoặc với khí công nghệ gồm UF₆ hoặc hỗn hợp UF₆ và các khí khác. Mọi bề mặt tiếp xúc trực tiếp với urani hoặc UF₆ đều được làm hoàn toàn bằng hoặc được bảo vệ bằng vật liệu chống ăn mòn. Nhằm mục đích của mục liên quan đến các hạng mục làm giàu dựa trên laser, vật liệu chịu được sự ăn mòn của hơi hoặc chất lỏng urani kim loại hoặc hợp kim urani gồm graphit phủ ytri oxit và tantan; còn vật liệu chịu được sự ăn mòn của UF₆ gồm đồng, hợp kim đồng, thép không gỉ, nhôm, nhôm oxit, hợp kim nhôm, niken hoặc hợp kim chứa từ 60% niken theo khối lượng trở lên và polyme hydrocacbon đã flo hóa.
5.7.1. Hệ thống bay hơi urani (các phương pháp dựa trên hơi nguyên tử)
Hệ thống bay hơi urani kim loại được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để sử dụng trong làm giàu bằng laser.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Các hệ thống này có thể chứa súng chùm electron và được thiết kế để đạt công suất truyền tới bia (từ 1 kW trở lên) đủ để sinh ra hơi urani kim loại với tốc độ cần thiết cho chức năng làm giàu bằng laser.
5.7.2. Hệ thống và linh kiện xử lý urani kim loại dạng lỏng hoặc dạng hơi (các phương pháp dựa trên hơi nguyên tử)
Hệ thống được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để xử lý urani nóng chảy, hợp kim urani nóng chảy hoặc hơi urani kim loại để sử dụng trong làm giàu bằng laser, hoặc linh kiện được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt cho hệ thống đó.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Hệ thống xử lý urani kim loại dạng lỏng có thể gồm nồi nấu và thiết bị làm mát cho nồi nấu. Nồi nấu và các bộ phận khác của hệ thống này tiếp xúc với urani nóng chảy, hợp kim urani nóng chảy hoặc hơi urani kim loại được làm bằng hoặc được bảo vệ bằng vật liệu có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt phù hợp. Vật liệu phù hợp có thể gồm tantan, graphit phủ ytri oxit, graphit phủ các oxit đất hiếm khác (xem INFCIRC/254/Phần 2, bản đã sửa đổi) hoặc hỗn hợp của chúng.
5.7.3. Cụm thu ‘sản phẩm’ và ‘đuôi thải’ urani kim loại (các phương pháp dựa trên hơi nguyên tử)
Cụm thu ‘sản phẩm’ và ‘đuôi thải’ được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để thu urani kim loại ở dạng lỏng hoặc dạng rắn.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Linh kiện của các cụm này được làm bằng hoặc được bảo vệ bằng vật liệu chịu được nhiệt và sự ăn mòn của hơi hoặc chất lỏng urani kim loại (như graphit phủ ytri oxit hoặc tantan) và có thể gồm ống, van, phụ kiện nối, rãnh dẫn, đầu xuyên, bộ trao đổi nhiệt và tấm thu dùng cho các phương pháp tách từ tính, tĩnh điện hoặc phương pháp khác.
5.7.4. Thân chứa khối tách (các phương pháp dựa trên hơi nguyên tử)
Bình hình trụ hoặc hình chữ nhật được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để chứa nguồn hơi urani kim loại, súng chùm electron và các bộ thu ‘sản phẩm’ và ‘đuôi thải’.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Các thân chứa này có nhiều cửa dùng cho đầu xuyên điện và nước, cửa sổ chùm laser, đầu nối bơm chân không và thiết bị chẩn đoán, quan trắc. Chúng có các bộ phận cho phép mở và đóng để tân trang các linh kiện bên trong.
5.7.5. Vòi phun giãn nở siêu âm (các phương pháp dựa trên phân tử)
Vòi phun giãn nở siêu âm được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để làm mát hỗn hợp UF₆ và khí mang xuống 150 K (-123°C) hoặc thấp hơn và chống được ăn mòn bởi UF₆.
5.7.6. Bộ thu ‘sản phẩm’ hoặc ‘đuôi thải’ (các phương pháp dựa trên phân tử)
Linh kiện hoặc thiết bị được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để thu vật liệu urani sản phẩm hoặc vật liệu urani đuôi thải sau khi chiếu ánh sáng laser.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Trong một ví dụ về tách đồng vị bằng laser ở dạng phân tử, các bộ thu sản phẩm có tác dụng thu vật liệu rắn urani pentafluorua (UF₅) đã làm giàu. Bộ thu sản phẩm có thể gồm bộ thu kiểu lọc, kiểu quán tính hoặc kiểu xyclon, hoặc tổ hợp của các kiểu đó, và phải chống được ăn mòn trong môi trường UF₅/UF₆.
5.7.7. Máy nén UF₆/khí mang (các phương pháp dựa trên phân tử)
Máy nén được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt cho hỗn hợp UF₆/khí mang, được thiết kế để vận hành dài hạn trong môi trường UF₆. Các linh kiện của máy nén này tiếp xúc với khí công nghệ được làm bằng hoặc được bảo vệ bằng vật liệu chịu được sự ăn mòn của UF₆.
5.7.8. Phớt làm kín trục quay (các phương pháp dựa trên phân tử)
Phớt làm kín trục quay được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt, có các đầu nối cấp khí làm kín và thoát khí làm kín, để làm kín trục nối rô-to máy nén với động cơ dẫn động nhằm bảo đảm làm kín tin cậy chống khí công nghệ lọt ra ngoài hoặc chống không khí, khí làm kín lọt vào buồng bên trong của máy nén được nạp đầy hỗn hợp UF₆/khí mang.
5.7.9. Hệ thống flo hóa (các phương pháp dựa trên phân tử)
Hệ thống được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để flo hóa UF₅ (rắn) thành UF₆ (khí).
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Các hệ thống này được thiết kế để flo hóa bột UF₅ đã thu được thành UF₆ nhằm thu vào các bình sản phẩm sau đó hoặc để chuyển làm liệu nạp cho việc làm giàu tiếp. Theo một cách tiếp cận, phản ứng flo hóa có thể được thực hiện ngay trong hệ thống tách đồng vị để phản ứng và thu hồi trực tiếp từ các bộ thu ‘sản phẩm’. Theo một cách tiếp cận khác, bột UF₅ có thể được lấy ra/chuyển từ các bộ thu ‘sản phẩm’ vào một bình phản ứng phù hợp (ví dụ: thiết bị phản ứng tầng sôi, thiết bị phản ứng trục vít hoặc tháp lửa) để flo hóa. Trong cả hai cách tiếp cận, đều sử dụng thiết bị để lưu giữ và chuyển flo (hoặc các tác nhân flo hóa phù hợp khác) và để thu, chuyển UF₆.
5.7.10. Khối phổ kế UF₆/nguồn ion (các phương pháp dựa trên phân tử)
Khối phổ kế được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt, có khả năng lấy mẫu trực tuyến từ các dòng khí UF₆ và có tất cả các đặc tính sau đây:
1. Có khả năng đo các ion có số đơn vị khối lượng nguyên tử từ 320 trở lên và có độ phân giải tốt hơn 1 phần trên 320;
2. Nguồn ion được chế tạo bằng hoặc được bảo vệ bằng niken, hợp kim niken-đồng có hàm lượng niken từ 60% theo khối lượng trở lên, hoặc hợp kim niken-crom;
3. Nguồn ion hóa bằng bắn phá electron; và
4. Có hệ thống thu phù hợp cho phân tích đồng vị.
5.7.11. Hệ thống nạp/hệ thống rút sản phẩm và đuôi thải (các phương pháp dựa trên phân tử)
Hệ thống công nghệ hoặc thiết bị được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt cho nhà máy làm giàu, được làm bằng hoặc được bảo vệ bằng vật liệu chịu được sự ăn mòn của UF₆, bao gồm:
(a) Nồi hấp nạp liệu, lò hoặc hệ thống dùng để đưa UF₆ vào quá trình làm giàu;
(b) Thiết bị thăng hoa ngược (hoặc bẫy lạnh) dùng để lấy UF₆ ra khỏi quá trình làm giàu nhằm chuyển đi sau đó bằng cách gia nhiệt;
(c) Trạm hóa rắn hoặc hóa lỏng dùng để lấy UF₆ ra khỏi quá trình làm giàu bằng cách nén và chuyển UF₆ sang dạng lỏng hoặc rắn;
(d) Trạm ‘sản phẩm’ hoặc ‘đuôi thải’ dùng để chuyển UF₆ vào bình chứa.
5.7.12. Hệ thống tách UF₆/khí mang (các phương pháp dựa trên phân tử)
Hệ thống công nghệ được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt để tách UF₆ khỏi khí mang.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Các hệ thống này có thể bao gồm các thiết bị như:
(a) Bộ trao đổi nhiệt lạnh sâu hoặc thiết bị tách lạnh sâu có khả năng đạt nhiệt độ 153 K (120°C) hoặc thấp hơn;
(b) Tổ máy lạnh lạnh sâu có khả năng đạt nhiệt độ 153 K (-120°C) hoặc thấp hơn;
(c) Bẫy lạnh UF₆ có khả năng làm đóng rắn UF₆.
Khí mang có thể là nitơ, argon hoặc khí khác.
5.7.13. Hệ thống laser
Laser hoặc hệ thống laser được thiết kế đặc biệt hoặc chế tạo đặc biệt cho việc tách đồng vị urani.
CHÚ THÍCH GIẢI THÍCH
Các laser và linh kiện laser quan trọng trong các quy trình làm giàu dựa trên laser bao gồm những loại được nêu tại INFCIRC/254/Phần 2, bản đã sửa đổi. Hệ thống laser thường chứa cả linh kiện quang học và linh kiện điện tử để quản lý chùm (hoặc các chùm) laser và truyền dẫn tới buồng tách đồng vị. Hệ thống laser cho các phương pháp dựa trên hơi nguyên tử thường gồm laser màu điều chỉnh được bước sóng, được bơm bằng một loại laser khác (ví dụ: laser hơi đồng hoặc một số laser rắn). Hệ thống laser cho các phương pháp dựa trên phân tử có thể gồm laser cacbon dioxit hoặc laser excimer và một buồng quang học nhiều lần truyền. Laser hoặc hệ thống laser cho cả hai phương pháp đều cần ổn định tần số phổ để hoạt động trong thời gian dài.
Nguyên văn tiếng Anh
INTRODUCTORY NOTE
Present systems for enrichment processes using lasers fall into two categories: those in which the process medium is atomic uranium vapour and those in which the process medium is the vapour of a uranium compound, sometimes mixed with another gas or gases. Common nomenclature for such processes include:
- first category - atomic vapour laser isotope separation;
- second category - molecular laser isotope separation, including chemical reaction by isotope selective laser activation.
The systems, equipment and components for laser enrichment plants include:
(a) Devices to feed uranium-metal vapour (for selective photo-ionisation) or devices to feed the vapour of a uranium compound (for selective photo-dissociation or selective excitation/activation);
(b) Devices to collect enriched and depleted uranium metal as ‘product’ and ‘tails’ in the first category, and devices to collect enriched and depleted uranium compounds as ‘product’ and ‘tails’ in the second category;
(c) Process laser systems to selectively excite the uranium-235(²³⁵U)species;
(d) Feed preparation and product conversion equipment. The complexity of the spectroscopy of uranium atoms and compounds may require incorporation of any of a number of available laser and laser optics technologies.
EXPLANATORY NOTE
Many of the items listed in this section come into direct contact with uranium metal vapour or liquid or with process gas consisting of UF₆ or a mixture of UF₆ and other gases. All surfaces that come into direct contact with the uranium or UF₆ are wholly made of or protected by corrosion-resistant materials. For the purposes of the section relating to laser-based enrichment items, the materials resistant to corrosion by the vapour or liquid of uranium metal or uranium alloys include yttria-coated graphite and tantalum; and the materials resistant to corrosion by UF₆ include copper, copper alloys, stainless steel, aluminium, aluminium oxide, aluminium alloys, nickel or alloys containing 60% by weight or more nickel and fluorinated hydrocarbon polymers.
5.7.1. Uranium vaporisation systems (atomic vapour based methods)
Especially designed or prepared uranium metal vaporisation systems for use in laser enrichment.
EXPLANATORY NOTE
These systems may contain electron beam guns and are designed to achieve a delivered power (1 kW or greater) on the target sufficient to generate uranium metal vapour at a rate required for the laser enrichment function.
5.7.2. Liquid or vapour uranium metal handling systems and components (atomic vapour based methods)
Especially designed or prepared systems for handling molten uranium, molten uranium alloys or uranium metal vapour for use in laser enrichment, or especially designed or prepared components therefor.
EXPLANATORY NOTE
The liquid uranium metal handling systems may consist of crucibles and cooling equipment for the crucibles. The crucibles and other parts of this system that come into contact with molten uranium, molten uranium alloys or uranium metal vapour are made of or protected by materials of suitable corrosion and heat resistance. Suitable materials may include tantalum, yttria-coated graphite, graphite coated with other rare earth oxides (see INFCIRC/254/Part 2 as amended) or mixtures thereof.
5.7.3. Uranium metal ‘product’ and ‘tails’ collector assemblies (atomic vapour based methods)
Especially designed or prepared ‘product’ and ‘tails’ collector assemblies for collecting uranium metal in liquid or solid form.
EXPLANATORY NOTE
Components for these assemblies are made of or protected by materials resistant to the heat and corrosion of uranium metal vapour or liquid (such as yttria-coated graphite or tantalum) and may include pipes, valves, fittings, gutters, feed-throughs, heat exchangers and collector plates for magnetic, electrostatic or other separation methods.
5.7.4. Separator module housings (atomic vapour based methods)
Especially designed or prepared cylindrical or rectangular vessels for containing the uranium metal vapour source, the electron beam gun, and the ‘product’ and ‘tails’ collectors.
EXPLANATORY NOTE
These housings have multiplicity of ports for electrical and water feed-throughs, laser beam windows, vacuum pump connections and instrumentation diagnostics and monitoring. They have provisions for opening and closing to allow refurbishment of internal components.
5.7.5. Supersonic expansion nozzles (molecular based methods)
Especially designed or prepared supersonic expansion nozzles for cooling mixtures of UF₆ and carrier gas to 150 K (-123°C) or less and which are corrosion resistant to UF₆.
5.7.6. ‘Product’ or ‘tails’ collectors (molecular based methods)
Especially designed or prepared components or devices for collecting uranium product material or uranium tails material following illumination with laser light.
EXPLANATORY NOTE
In one example of molecular laser isotope separation, the product collectors serve to collect enriched uranium pentafluoride (UF₅) solid material. The product collectors may consist of filter, impact, or cyclone-type collectors, or combinations thereof, and must be corrosion resistant to the UF₅/ UF₆ environment.
5.7.7. UF₆/carrier gas compressors (molecular based methods)
Especially designed or prepared compressors for UF₆/carrier gas mixtures, designed for long term operation in a UF₆ environment. The components of these compressors that come into contact with process gas are made of or protected by materials resistant to corrosion by UF₆.
5.7.8. Rotary shaft seals (molecular based methods)
Especially designed or prepared rotary shaft seals, with seal feed and seal exhaust connections, for sealing the shaft connecting the compressor rotor with the driver motor so as to ensure a reliable seal against out-leakage of process gas or in-leakage of air or seal gas into the inner chamber of the compressor which is filled with a UF₆/carrier gas mixture.
5.7.9. Fluorination systems (molecular based methods)
Especially designed or prepared systems for fluorinating UF₅ (solid) to UF₆ (gas).
EXPLANATORY NOTE
These systems are designed to fluorinate the collected UF₅ powder to UF₆ for subsequent collection in product containers or for transfer as feed for additional enrichment. In one approach, the fluorination reaction may be accomplished within the isotope separation system to react and recover directly off the ‘product’ collectors. In another approach, the UF₅ powder may be removed/transferred from the ‘product’ collectors into a suitable reaction vessel (e.g., fluidised-bed reactor, screw reactor or flame tower) for fluorination. In both approaches, equipment for storage and transfer of fluorine (or other suitable fluorinating agents) and for collection and transfer of UF₆ are used.
5.7.10. UF₆ mass spectrometers/ion sources (molecular based methods)
Especially designed or prepared mass spectrometers capable of taking on-line samples from UF₆ gas streams and having all of the following:
1. Capable of measuring ions of 320 atomic mass units or greater and having a resolution of better than 1 part in 320;
2. Ion sources constructed of or protected by nickel, nickel-copper alloys with a nickel content of 60% by weight or more, or nickel-chrome alloys;
3. Electron bombardment ionisation sources; and
4. Having a collector system suitable for isotopic analysis.
5.7.11. Feed systems/product and tails withdrawal systems (molecular based methods)
Especially designed or prepared process systems or equipment for enrichment plants made of or protected by materials resistant to corrosion by UF₆, including:
(a) Feed autoclaves, ovens, or systems used for passing UF₆ to the enrichment process;
(b) Desublimers (or cold traps) used to remove UF₆ from the enrichment process for subsequent transfer upon heating;
(c) Solidification or liquefaction stations used to remove UF₆ from the enrichment process by compressing and converting UF₆ to a liquid or solid form;
(d) ‘Product’ or ‘tails’ stations used for transferring UF₆ into containers.
5.7.12. UF₆/carrier gas separation systems (molecular based methods)
Especially designed or prepared process systems for separating UF₆ from carrier gas.
EXPLANATORY NOTE
These systems may incorporate equipment such as:
(a) Cryogenic heat exchangers or cryoseparators capable of temperatures of 153 K (120°C) or less;
(b) Cryogenic refrigeration units capable of temperatures of 153 K (-120°C) or less;
(c) UF₆ cold traps capable of freezing out UF₆.
The carrier gas may be nitrogen, argon, or other gas.
5.7.13. Laser systems
Lasers or laser systems especially designed or prepared for the separation of uranium isotopes.
EXPLANATORY NOTE
The lasers and laser components of importance in laser-based enrichment processes include those identified in INFCIRC/254/Part 2 as amended. The laser system typically contains both optical and electronic components for the management of the laser beam (or beams) and the transmission to the isotope separation chamber. The laser system for atomic vapour based methods usually consists of tunable dye lasers pumped by another type of laser (e.g., copper vapour lasers or certain solid-state lasers). The laser system for molecular based methods may consist of carbon dioxide lasers or excimer lasers and a multi-pass optical cell. Lasers or laser systems for both methods require spectrum frequency stabilisation for operation over extended periods of time.