معنى تخصيب اليورانيوم واهم تقنياته

تخصيب اليورانيوم

• وهي عملية يتحول فيها اليورانيوم الخام الموجود في الطبيعة إلى مادة صالحة للاستعمال من أجل إنتاج الطاقة أو الأسلحة الفتاكة ، وتجدر الإشارة إلى أن التخصيب نفسه لا يعتبر العامل الحاسم في عملية تحديد استخدام البرامج النووية. .
  • بل ما يحدد ذلك هو معدل التخصيب ، ويمكننا أن نعرف أن التخصيب عملية معقدة للغاية تتم على مراحل ، وهدفها زيادة نسبة اليورانيوم 235.
• وهو نظير قادر على الانشطار باليورانيوم الخام ، ويشار إليه بالحرف اللاتيني U ، والهدف منه جعله قابلاً للاستخدام لأغراض مختلفة ، الأمر الذي يتطلب زيادة في تحديد تركيز اليورانيوم 235 بين 3٪ و 5٪. ، ومن الضروري أيضًا زيادة مؤشر التركيز إلى مستويات أعلى من 80٪ ، وهو ما يعرف بالنقاء المثالي لتصنيع الأسلحة النووية.

مستويات تخصيب اليورانيوم

• يحتوي اليورانيوم عالي التخصيب على 20 بالمائة من عنصر اليورانيوم 235.
• اليورانيوم المنخفض التخصيب أقل من 20 في المائة من اليورانيوم -235.
• تخصيب اليورانيوم محدود ، مع ما بين تسعة إلى عشرة في المائة إلى اثنين في المائة من عنصر اليورانيوم 235.

التقنيات المستخدمة في تخصيب اليورانيوم

كعكة صفراء

• التقنية المستخدمة في تحويل اليورانيوم الخام إلى غاز سادس فلوريد اليورانيوم ، وبهذه الطريقة يتحول اليورانيوم من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.

حاجز فولاذي

• يتم ضخ ذرات اليورانيوم في هذه المرحلة ، حيث تتحرك ذرات اليورانيوم -235 أسرع من ذرات اليورانيوم 238 ، وتجدر الإشارة إلى أنه من الضروري تكرار عملية الفصل أكثر من 1400 مرة للحصول على اليورانيوم -235 بتركيز يتراوح من ثلاثة إلى خمسة بالمائة من غاز سادس فلوريد اليورانيوم.

أجهزة الطرد المركزي

• تستخدم محطات التخصيب فكرة الطرد المركزي ، حيث تستفيد أجهزة الطرد الخاصة من الاختلاف الصغير بين نظير اليورانيوم 238 ونظيره الآخر 235 ، ويتم ذلك عن طريق ضخ اليورانيوم الغازي في أسطوانات. ، وهذه الأسطوانات تدور بسرعة تفوق سرعة الصوت.
• حيث يتم دفع الذرات الأثقل للخارج ، أي باتجاه اليورانيوم 238 ، وتبقى الذرات الأخف في الأسطوانة ، أي اليورانيوم 235 المخصب ، يجب ملاحظة نقطة مهمة وهي أن هذه العملية يجب أن تتكرر. عدة مرات من أجل الحصول على أعلى تركيز لليورانيوم.

اكتشاف اليورانيوم

• بعد أن اكتشف العالم الألماني “مارتن كلابروث” عنصر اليورانيوم في عام 1789 ، أطلق عليه اسم اليورانيوم نسبة إلى كوكب أورانوس ، ولكن اتضح لاحقًا أن المادة المكتشفة هي أكسيد اليورانيوم وليس اليورانيوم النقي ، ثم العالم الفرنسي “يوجين ملكيور” عزل اليورانيوم النقي عن طريق تسخين اليورانيوم رباعي الكلور مع البوتاسيوم.
• اكتشف العالم الفرنسي “هنري بيكريل” ظاهرة تسمى النشاط الإشعاعي في عنصر اليورانيوم عام 1869 ، وحدث ذلك بالصدفة عندما كان يدرس تأثير أملاح اليورانيوم على الضوء.
  • شارك بيير كوري وهنري بيكريل وماري كوري في جائزة نوبل عام 1903 عن هذا الاكتشاف ، وفي نفس العام أوضح منديليف نقطة مهمة ، وهي أن اليورانيوم هو أثقل عنصر تم اكتشافه في هذا الوقت.
• اكتشف العالم “فريتز ستراسمان” والعالم “أوتو هان” أن قصف عنصر اليورانيوم بما يسمى بالنيوترونات يعمل على تقسيمه إلى جزئين متطابقين تقريبًا ، وتسمى العملية عملية الانشطار النووي ، حيث يولد الحرارة. على نطاق واسع من كميات صغيرة جدًا من اليورانيوم.

ربما يعجبك أيضا:

معلومات عامة عن عنصر اليورانيوم

• العدد الذري لعنصر اليورانيوم أو عدد بروتوناته في النواة هو اثنان وتسعون ، ورمزه الكيميائي هو الحرف U.
• وزنه الذري أي متوسط ​​كتلة ذرة اليورانيوم 238.02891 وكثافته 18.95 جرام / سم مكعب.
• تبلغ درجة انصهار اليورانيوم 2075 فهرنهايت (1135 درجة مئوية).
• تبلغ درجة غليانها 7،468 فهرنهايت ، أي ما يعادل 4131 درجة مئوية.
• عدد نظائر عنصر اليورانيوم ستة عشر ، منها 3 موجودة بشكل طبيعي.
• يوجد اليورانيوم في درجة حرارة الغرفة في حالة صلبة.
• توفيت العالمة “ماري كوري” ، التي كانت تعمل على عنصر اليورانيوم ، منذ أن اكتشفت الراديوم ، وكذلك البولونيوم عام 1934 نتيجة الإصابة بفقر الدم اللاتنسجي ، مما يعني انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء ، وهذا بسبب تعرض العالم للإشعاع لفترات طويلة.
• يتأكسد اليورانيوم بسرعة كبيرة عند تعرضه للهواء.
• اليورانيوم المخصب هو نوع من اليورانيوم ، فتتراوح نسبة اليورانيوم 235 فيه من -0.5 إلى 0.3 ، مقابل النسبة المعتادة 0.7٪ ، ويمكن زيادة نسبته بفصل نظائره أو باستخدام جهاز الفصل المركزي.
• ما يتبقى بعد عملية تخصيب اليورانيوم يعرف باليورانيوم المنضب.
  • يحتوي على إشعاع أقل من اليورانيوم الطبيعي ، أي ما يعادل 40٪ غرام
  • يشكل خطرًا كبيرًا إذا تم استنشاقه أو ابتلاعه بغسول الفم.
  • أو عندما يدخل الجسم عند تعرضه لإطلاق النار.

نظائر اليورانيوم

نظائر العنصر عبارة عن ذرات يورانيوم لها عدد مختلف من النيوترونات ، وعلى وجه الخصوص:

اليورانيوم 238

• أكثر أنواع النظائر شيوعًا ، حيث يمثل 99.3٪ من عنصر اليورانيوم الطبيعي.
• بالإضافة إلى ذلك ، فهي الأطول عمرا بين جميع الأنواع ، حيث يبلغ عمرها 4500 مليون سنة.

اليورانيوم 235

• يمثل 0.7٪ من عنصر اليورانيوم الطبيعي.
• إنه نظير نادر للغاية ، لأنه قابل للانشطار ويبلغ عمره سبعمائة مليون سنة.
• يتم استخدامه فيما يعرف بالمفاعلات النووية.

اليورانيوم 234

• يوجد في اليورانيوم الطبيعي بنسبة 18800-1 مقارنة باليورانيوم 238.

يورانيوم 236

• تم العثور على اليورانيوم الصناعي في الوقود النووي المستهلك.

اليورانيوم 233

• إنه نظير قادر على الانشطار بواسطة النيوترونات ، ويستخدم في عملية إنتاج الطاقة.

يورانيوم 232

• وهو أحد المنتجات الثانوية لما يعرف بالتفاعلات النووية ويبلغ طول عمره 68.9 سنة.

استخدامات اليورانيوم

يستخدم اليورانيوم في مجالات مختلفة منها:

• يتم استخدامه لإنتاج الطاقة النووية للأغراض العسكرية وكذلك لصنع الصواريخ والدبابات.
  • يجب أن نتذكر أن أول قنبلة ذرية أُسقطت في الحرب العالمية الثانية عام 1945 على مدينة “ناجا زكي” في اليابان احتوت على نظير لعنصر اليورانيوم 235.

تسببت هذه القنبلة في تدمير البنية التحتية ومقتل العديد من الأشخاص ، بلغ عددهم عشرات الآلاف ، بالإضافة إلى القنبلة الانشطارية التي ألقيت على هيروشيما في نفس العام.

• يتم استخدامه لإنتاج الطاقة النووية للعديد من الأغراض التجارية.
• يتم استخدامه لتقدير عمر المواد من منظور إشعاعي.
  • على سبيل المثال ، يمكننا تقدير عمر الصخور النارية باستخدام اليورانيوم 238.
• يتم استخدامه لصنع الأسمدة الفوسفاتية.
• يتم استخدامه لتلوين الزجاج ، وعند تعرضه للضوء الأسود ، يشع بلون أصفر مخضر.

الآثار الضارة لليورانيوم

• يمكن للبشر الحصول على اليورانيوم بكميات محدودة عن طريق التنفس أو تناول الخضروات الجذرية مثل الفجل.
  • هذه الكميات آمنة إلى حد ما ويتم التخلص منها مباشرة من خلال البراز والبول.
• هناك أشخاص يتعرضون لتلف اليورانيوم ، مثل أولئك الذين يعيشون بالقرب من المناجم ومواقع دفن النفايات الخطرة.
  • يمكن للأشخاص الذين يعملون في صناعة الفوسفات أن يصابوا بأمراض الكلى ويكونون أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.