محتويات
اليورانيوم
يعدّ اليورانيوم أثقل العناصر الموجودة في الطبيعة، حيث يقع في الصف السابع في الجدول الدوري، وهو أحد أعضاء مجموعة الأكتينيدات، وقد تم اكتشافه على يد العالم الكيميائي الألماني مارتن كلابروت في عام 1789م أثناء قيامه ببعض التجارب على معدن اليورانينيت، ولا بد من الإشارة إلى أنّه يتميز بالعديد من الخصائص، منها: اللون الفضي، والكثافة العالية، والقابلية للسحب، والصلابة، والثقل، بالإضافة لإمكانية الاستفادة منه بعد تخصيبه، وهذا ما سنعرفكم عليه في هذا المقال.
تخصيب اليورانيوم
تعرف عملية تخصيب اليورانيوم بأنّها العملية التي يتم من خلالها تحويل اليورانيوم الخام الموجود في الطبيعة إلى مادة قابلة لصنع الأسلحة الفتاكة، أو لإنتاج الطاقة، علماً بأنّ نسبة التخصيب هي من تحدد كيفية إمكانية استخدامه في البرنامج النووي، كما يعرف التخصيب بأنه عملية معقدة تتم على عدة مراحل بهدف زيادة نسبة اليورانيوم 235 النظير القابل للانشطار في اليورانيوم الخام، والذي يرمز له بالحرف اللاتيني U-، وذلك لزيادة القدرة على استخدامه في مختلف المجالات، حيث يجب زيادة تركزيه إلى 3-5% للاستفادة منه، بالإضافة إلى زيادة نسبة تركيزه إلى أعلى من 80% لصنع السلاح النووي.
تقنيات تخصيب اليورانيوم
- الكعكة الصفراء: الكعكة الصفراء هي أداة يتم من خلالها تحويل اليورانيوم الخام إلى غاز سادس فلوريد اليورانيوم يواف 6، الأمر الذي يؤدي إلى تحويل اليورانيوم من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.
- الحاجز الفولاذي: يتم ضخ ذرات اليورانيوم خلال هذه المرحلة من خلال تسريع حركة ذرات اليورانيوم 235 مقارنةً بحركة ذرات اليورانيوم 238 بهدف فصلها عن بعضها البعض، وتكرارها لأكثر من 1400 مرة للحصول على اليورانيوم 235 بنسبة تركيز تتراوح بين 3-5% من سادس فلوريد اليورانيوم.
مستويات اليورانيوم المخصب
- اليورانيوم ذو الخصوبة العالية: يحتوي هذا النوع على 20% من اليورانيوم 235.
- اليورانيوم ذو الخصوبة المنخفضة: يحتوي هذا النوع على أقل من 20% من اليورانيوم 235.
- اليورانيوم ذو الخصوبة المحدودة: يحتوي هذا النوع على 0.9%-2% من اليورانيوم 235.
الطرد المركزي وعملية التخصيب
تعتمد محطات التخصيب على عملية الطرد المركزي عن طريق استغلال أجهزة الطرد المركزي للفارق البسيط الموجود بين نظيري اليورانيوم 235 و238، وذلك من خلال ضخ اليورانيوم بشكله الغازي في عدد من الأسطوانات التي تدور بسرعة عالية، تعرف بأنها أعلى من سرعة الصوت، الأمر الذي يؤدي لدفع الذرات الأثقل اليورانيوم 238 إلى الخارج، فتبقى الذرات الأخف اليورانيوم 235 المخصب في الأسطوانة، ويتم تكرار هذه العملية للعديد من المرات للحصول على التركيز الأعلى لليورانيوم.
