Claims (37)
1. Способ, включающий следующие операции: а) обеспечение наличия сырья, состоящего из смеси компонентов, 6) превращение указанного сырья в плазменную или ионизированную форму, в) обеспечение нахождения по меньшей мере одного компонента в по меньшей мере частично ионизированной форме и по меньшей мере одного другого компонента в по меньшей мере частично неионизированной форме, г) удерживание плазмы/ионов в магнитном поле и д) отделение ионизированных компонентов от неионизированных компонентов.1. The method comprising the following operations: a) ensuring the availability of raw materials consisting of a mixture of components, 6) converting the specified raw materials into a plasma or ionized form, c) ensuring that at least one component is in at least partially ionized form and at least one other component in at least partially non-ionized form; d) holding plasma / ions in a magnetic field; and e) separating ionized components from non-ionized components.
2. Способ по п.1, в котором требуемый компонент извлекают из смеси изотопов и/или элементов как металлической, так и неметаллической природы. 2. The method according to claim 1, in which the desired component is extracted from a mixture of isotopes and / or elements of both metallic and non-metallic nature.
3. Способ по п.1 или 2, в котором обеспечивают наличия сырья в газообразном виде за счет кипения и/или испарения и/или возгонки твердого или жидкого исходного сырья. 3. The method according to claim 1 or 2, in which they ensure the availability of raw materials in gaseous form due to boiling and / or evaporation and / or sublimation of solid or liquid feedstock.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором ионизируют некоторые или все металлические элементы, присутствующие в сырье. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, in which some or all of the metal elements present in the feed are ionized.
5. Способ по п.4, в котором ионизируют металлические элементы с атомным весом более 90. 5. The method according to claim 4, in which metal elements with an atomic weight of more than 90 are ionized.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором ионизация компонентов обусловлена температурой плазмы и/или взаимодействием компонентов с электронами высоких энергий, полученными с помощью электронного циклотронного резонанса. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which the ionization of the components is due to the temperature of the plasma and / or the interaction of the components with high-energy electrons obtained by electron cyclotron resonance.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором ионизацией управляют, изменяя уровень подводимой энергии. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, in which the ionization is controlled by changing the level of energy supplied.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором подводимая энергия не распределяется избирательно между компонентами сырья. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, in which the input energy is not selectively distributed between the components of the feedstock.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором ионизированные и неионизированные компоненты сырья находятся в равновесии друг с другом при преобладающих условиях. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, in which the ionized and non-ionized components of the feed are in equilibrium with each other under the prevailing conditions.
10. Способ по любому из пп.1-9, в котором сырье находится в молекулярной форму и его избирательно разделяют в виде отдельных атомов. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, in which the feed is in molecular form and selectively separated in the form of individual atoms.
11. Способ по любому из пп.1-10, в котором сырье вводят в удерживающее магнитное поле в неионизированной форме. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, in which the raw material is introduced into a holding magnetic field in non-ionized form.
12. Способ по любому из пп.1-11, в котором разделение ионизированных и неионизированных компонентов производят путем удаления неионизированного компонента из плазмы и удерживания ионизированного компонента магнитным полем. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, in which the separation of ionized and non-ionized components is carried out by removing the non-ionized component from the plasma and holding the ionized component in a magnetic field.
13. Способ по любому из пп.1-12, в котором разделение производят в нескольких ступенях, каждая из которых работает при давлении, отличном от давления в других ступенях, причем давление в одной или большем количестве ступеней, расположенных ближе ко входу, выше, чем в одной или большем количестве ступеней, расположенных дальше от входа. 13. The method according to any one of claims 1 to 12, in which the separation is carried out in several stages, each of which operates at a pressure different from the pressure in the other stages, the pressure in one or more stages located closer to the inlet, higher than in one or more steps further from the entrance.
14. Способ по п.13, в котором используют три ступени, причем давление в первой зоне лежит между 10 и 50 Па, во второй зоне - между 5 и 20 Па, а в третьей зоне - между 2 и 10 Па. 14. The method according to item 13, in which three steps are used, the pressure in the first zone lying between 10 and 50 Pa, in the second zone between 5 and 20 Pa, and in the third zone between 2 and 10 Pa.
15. Способ по любому из пп.1-14, в котором отделенные незаряженные компоненты рециркулируют для последующего использования и/или дальнейшей обработки. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, in which the separated uncharged components are recycled for subsequent use and / or further processing.
16. Способ по любому из пп.1-15, в котором заряженные компоненты охлаждают и/или разряжают с образованием незаряженного жидкого или твердого продукта. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, in which the charged components are cooled and / or discharged to form an uncharged liquid or solid product.
17. Способ по любому из пп.1-16, который включает дополнительно операцию введения химического материала, предпочтительно с заданным уровнем кинетической энергии, и приведения его в контакт с оставшимся заряженным компонентом (компонентами), причем уровень кинетической энергии заряженного компонента и химического материала являются такими, что в результате образуется незаряженный компонент или частица. 17. The method according to any one of claims 1 to 16, which further includes the step of introducing a chemical material, preferably with a given level of kinetic energy, and bringing it into contact with the remaining charged component (s), the kinetic energy level of the charged component and chemical material being such that as a result an uncharged component or particle is formed.
18. Способ по п.17, в котором компоненты и дополнительный химический материал образуют химическое соединение в полученной частице. 18. The method according to 17, in which the components and additional chemical material form a chemical compound in the resulting particle.
19. Устройство для разделения, содержащее: а) генератор плазмы/ионов, б) средство избирательной ионизации сырьевого материала, состоящего из смеси компонентов, в) средство создания магнитного поля для удерживания плазмы/ионов и г) средство удаления незаряженных компонентов из магнитного поля. 19. A separation device comprising: a) a plasma / ion generator, b) means for selectively ionizing a raw material consisting of a mixture of components, c) means for creating a magnetic field to hold the plasma / ions, and d) means for removing uncharged components from the magnetic field.
20. Устройство по п.19, в котором плазма/ионы генерируются посредством высокочастотного или сверхвысокочастотного нагревания. 20. The device according to claim 19, in which the plasma / ions are generated by high-frequency or microwave heating.
21. Устройство по п.19 или 20, содержащее печь, нагреватель, источник излучения сверхвысокой частоты, испаритель или другие средства нагревания для нагревания и/или испарения сырья. 21. The device according to claim 19 or 20, containing a furnace, heater, microwave radiation source, an evaporator or other heating means for heating and / or evaporation of raw materials.
22. Устройство по п.19, 20 или 21, в котором результирующая частичная ионизация/частичная неионизация происходит при равновесии. 22. The device according to claim 19, 20 or 21, in which the resulting partial ionization / partial nonionization occurs at equilibrium.
23. Устройство по любому из пп.19-22, в котором средство удаления незаряженных компонентов включает насосный блок. 23. The device according to any one of paragraphs.19-22, in which the means for removing uncharged components includes a pump unit.
24. Устройство по любому из пп.19-23, в котором неионизированные компоненты отделяются от сырья в одной ступени или большем количестве ступеней. 24. The device according to any one of paragraphs.19-23, in which the non-ionized components are separated from the raw material in one step or more steps.
25. Устройство по п.24, в котором ступени отделены от друг друга перегородкой, имеющей отверстие. 25. The device according to paragraph 24, in which the steps are separated from each other by a partition having an opening.
26. Устройство по п.25, в котором отверстие имеет радиус, по существу соответствующий радиусу потока плазмы/ионов на этом расстоянии от входа, причем радиус одного или большего количество отверстий приблизительно пропорционален корню четвертой степени из расстояния от входа или от сопла генератора плазмы. 26. The device according A.25, in which the hole has a radius essentially corresponding to the radius of the plasma / ion stream at this distance from the entrance, and the radius of one or more holes is approximately proportional to the fourth root of the distance from the entrance or from the nozzle of the plasma generator.
27. Устройство по любому из пп.19-26, дополнительно содержащее средство добавления химического материала в оставшийся обрабатываемый поток для гашения и/или охлаждения оставшихся компонентов. 27. The device according to any one of paragraphs.19-26, further comprising a means of adding chemical material to the remaining process stream to quench and / or cool the remaining components.
28. Способ, включающий следующие операции: а) обеспечение наличия сырья, состоящего из смеси компонентов, б) превращение указанного сырья в плазменную или ионизированную форму, в) обеспечение нахождения по меньшей мере одного компонента в по меньшей мере частично ионизированной форме и по меньшей мере одного компонента в по меньшей мере частично неионизированной форме, г) удерживание плазмы/ионов в магнитном поле и д) отделение ионизированных компонентов от неионизированных компонентов, при этом способ дополнительно включает перевод по меньшей мере части отделенного ионизированного компонента или компонентов в незаряженное состояние. 28. The method comprising the following operations: a) ensuring the availability of raw materials consisting of a mixture of components, b) converting the specified raw materials into a plasma or ionized form, c) ensuring that at least one component is in at least partially ionized form and at least one component in at least partially non-ionized form; d) holding plasma / ions in a magnetic field; and e) separating ionized components from non-ionized components, the method further comprising translating into m nshey least part of the separated ionised component or components in an unloaded condition.
29. Способ по п.28, в котором компонент переводят в незаряженное состояние, уменьшая его кинетическую энергию. 29. The method according to p, in which the component is transferred into an uncharged state, reducing its kinetic energy.
30. Способ по п.28 или 29, в котором компонент переводят в незаряженное состояние за счет его соударения с поверхностью, предпочтительно охлажденной поверхностью. 30. The method according to p. 28 or 29, in which the component is transferred into an uncharged state due to its collision with a surface, preferably a cooled surface.
31. Способ по любому из пп.28-30, в котором компонент переводят в незаряженное состояние путем добавления химического материала. 31. The method according to any one of paragraphs 28-30, in which the component is transferred into an uncharged state by adding chemical material.
32. Способ по п.31, в котором добавляют химический материал с заданным уровнем кинетической энергии для получения требуемого незаряженного компонента в виде газа. 32. The method according to p, in which add chemical material with a given level of kinetic energy to obtain the desired uncharged component in the form of gas.
33. Способ по п.31 или 32, в котором добавление химического материала или добавление дополнительного химического материала в дополнительной ступени выполняют так, чтобы уменьшить уровень кинетической энергии до величины, при которой получается твердый продукт. 33. The method according to p. 31 or 32, in which the addition of chemical material or the addition of additional chemical material in an additional stage is performed so as to reduce the level of kinetic energy to a value at which a solid product is obtained.
34. Устройство для разделения, содержащее: а) генератор плазмы/ионов 6) средство избирательной ионизации сырьевого материала, состоящего из смеси компонентов, в) средство создания магнитного поля, удерживающего плазму/ионы, г) средство удаления незаряженных компонентов из магнитного поля и д) средство перевода по меньшей мере некоторых из отделенных заряженных компонентов в незаряженное состояние. 34. A separation device, comprising: a) a plasma / ion generator 6) means for selective ionization of a raw material consisting of a mixture of components, c) means for creating a magnetic field holding the plasma / ions, d) means for removing uncharged components from a magnetic field and ) means for translating at least some of the separated charged components into an uncharged state.
35. Устройство для разделения по п.34, в котором химический материал вводят в нескольких ступенях, причем различные входные отверстия находятся на расстоянии друг от друга в направлении движения обрабатываемого потока. 35. The separation device according to clause 34, in which the chemical material is introduced in several stages, and the various inlets are spaced apart from each other in the direction of movement of the processed stream.
36. Компоненты, материалы, элементы или изотопы, разделенные по любому из пп.1-35. 36. Components, materials, elements or isotopes separated according to any one of claims 1 to 35.
37. Топливная таблетка, топливный стержень или тепловыделяющая сборка для ядерного реактора, содержащие продукт, полученный согласно любому из пп. 1-36, или полученный после дополнительной обработки указанного продукта. 37. A fuel tablet, fuel rod or fuel assembly for a nuclear reactor containing a product obtained according to any one of paragraphs. 1-36, or obtained after additional processing of the specified product.