معنى تخصيب اليورانيوم وأهم تقنياته. اليورانيوم عنصر ثقيل طبيعي موجود في الصف السابع من الجدول الدوري. اليورانيوم عضو في مجموعة الأكتينيد، وذلك بفضل اكتشاف هذا العنصر. الكيميائي الألماني مارتن كلابروت عام 1789.
يتميز اليورانيوم في تجاربه مع اليورانيت بصلابته وكثافته ووزنه وليونته، وسنتعرف في هذا المقال على اليورانيوم والتخصيب وأهم تقنياته.
تخصيب اليورانيوم
- إنها العملية التي يتم من خلالها تحويل اليورانيوم الخام الموجود في الطبيعة إلى مادة قابلة للاستخدام للطاقة أو لإنتاج أسلحة فتاكة. وتجدر الإشارة إلى أن التخصيب نفسه لا يعتبر عاملاً حاسماً في عملية اتخاذ القرار بشأن الاستخدام. من البرامج النووية.
- بل تتحدد بنسبة التخصيب، ويمكننا أن نعرف أن التخصيب عملية معقدة للغاية تتم على مراحل، والهدف منها زيادة اليورانيوم إلى 235 في المائة.
- وهو نظير انشطاري لليورانيوم الخام، يشار إليه بالحرف اللاتيني U، والهدف منه جعله قابلاً للاستخدام لأغراض مختلفة، الأمر الذي يتطلب زيادة تركيز اليورانيوم 235 بين 3٪ و 5٪، وهذا أمر ضروري. زيادة نسبة التركيز إلى مستوى يتجاوز 80٪، وهو ما يُعرف بالنقاء المثالي للسلاح النووي.
مستوى تخصيب اليورانيوم
- اليورانيوم عالي التخصيب بنسبة عشرين بالمائة من عنصر اليورانيوم 235.
- يحتوي اليورانيوم منخفض الخصوبة على أقل من عشرين بالمائة من عنصر اليورانيوم 235.
- وتقتصر خصوبة اليورانيوم على تسعة إلى اثنين بالمائة من عنصر اليورانيوم 235.
أنظر أيضا: 10 آثار ضارة لتعدين اليورانيوم المخصب على البشر
التقنيات المستخدمة في تخصيب اليورانيوم
كعكة صفراء
- تقنية تستخدم لتحويل اليورانيوم الخام إلى غاز سادس فلوريد اليورانيوم (UF6)، وبالتالي تحويل اليورانيوم من مادة صلبة إلى غاز.
قسم فولاذي
- يتم ضخ ذرات اليورانيوم في هذه المرحلة لأن ذرات اليورانيوم -235 تتحرك بشكل أسرع من ذرات اليورانيوم 238، وتجدر الإشارة إلى أن عملية الانشطار يجب أن تتكرر أكثر من 1400 مرة للحصول على تركيز من اليورانيوم -235 يتفاوت بين ثلاثة بالمائة وللحصول على . خمسة في المئة من غاز سادس فلوريد اليورانيوم
أجهزة الطرد المركزي
- تستخدم محطات التخصيب فكرة الطرد المركزي، لأن أجهزة الطرد المركزي تستفيد من الفرق الصغير بين نظير اليورانيوم 238 ونظيره 235 الآخر، ويتم ذلك عن طريق دفع اليورانيوم الغازي إلى أسطوانات، وتدور هذه الأسطوانات. بسرعة تفوق سرعة الصوت.
- حيث يتم دفع الذرات الأثقل إلى الخارج، أي في اليورانيوم 238، وتبقى الذرات الأخف في الأسطوانة، أي اليورانيوم المخصب 235، وتجدر الإشارة إلى أن هذه العملية يجب أن تتكرر عدة مرات للحصول على أقصى تركيز. من اليورانيوم
اكتشاف اليورانيوم
- بعد أن اكتشف العالم الألماني مارتن كلابروث عنصر اليورانيوم في عام 1789، أطلق عليه اسم اليورانيوم نسبة إلى كوكب أورانوس، ولكن اتضح فيما بعد أن المادة المكتشفة هي أكسيد اليورانيوم وليس اليورانيوم النقي والكلور والبوتاسيوم.
- اكتشف العالم الفرنسي “هنري بيكريل” ظاهرة تسمى النشاط الإشعاعي في عنصر اليورانيوم عام 1869، وحدثت بالصدفة عندما كان يدرس تأثير أملاح اليورانيوم على الضوء.
- شارك بيير كوري وهنري بيكريل وماري كوري في جائزة نوبل عام 1903 للاكتشاف، وفي نفس العام أشار منديليف إلى شيء مهم، ألا وهو أن اليورانيوم هو أثقل عنصر تم اكتشافه حتى الآن.
- اكتشف العالم فريتز ستراسمان والعالم أوتو هان أن قصف اليورانيوم بما يسمى بالنيوترونات يقسمه إلى جزأين متساويين تقريبًا، وهي عملية تسمى الانشطار النووي، حيث تتولد الحرارة على نطاق واسع بكميات صغيرة جدًا من اليورانيوم.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: الكيمياء النووية
معلومات عامة عن عنصر اليورانيوم
- العدد الذري لليورانيوم، أو عدد البروتونات في نواته، اثنان وتسعون، ورمزه الكيميائي هو الحرف U.
- كتلتها الذرية، أي متوسط كتلة ذرة اليورانيوم، هي 238.02891، وكثافتها 18.95 جرام لكل سنتيمتر مكعب.
- تبلغ درجة انصهار اليورانيوم 2075 درجة فهرنهايت، أي ما يعادل 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 حالته الصلبة في درجة حرارة الغرفة.
- عالمة تُدعى ماري كوري، عملت على عنصر اليورانيوم واكتشفت الراديوم والبولونيوم، ماتت عام 1934 بسبب فقر الدم اللاتنسجي، وهو ما يعني انخفاض عدد خلايا الدم الحمراء، ويرجع ذلك إلى: تعرض العالم للإشعاع لفترات طويلة.
- يتأكسد اليورانيوم بسرعة كبيرة عند تعرضه للهواء.
- اليورانيوم المخصب هو نوع من اليورانيوم يتراوح فيه 235 بالمائة من اليورانيوم من -0.5 إلى 0.3 بالمائة مقابل 0.7 بالمائة المعتادة، ويمكن زيادة هذه النسبة بفصل نظائره أو باستخدام جهاز فصل مركزي.
- ما يتبقى بعد عملية تخصيب اليورانيوم يعرف باليورانيوم المنضب.
- يحتوي على نسبة نشاط إشعاعي أقل من اليورانيوم الطبيعي، أي ما يعادل 40٪ غرام
- إنه خطر خطير إذا تم استنشاقه أو بلعه
- أو عندما يدخل الجسم عند تعرضه للنار.
نظائر اليورانيوم
نظائر عنصر ما هي ذرات يورانيوم لها أعداد مختلفة من النيوترونات، على وجه الخصوص ؛
أورانوس 238
- أكثر أنواع النظائر شيوعًا، ويمثل 99.3٪ من عنصر اليورانيوم الطبيعي.
- بالإضافة إلى ذلك، فهو الأقدم بين جميع الأنواع ويبلغ عمره 4.5 مليار سنة.
اليورانيوم 235
- يمثل 0.7٪ من عنصر اليورانيوم الطبيعي.
- وهو نظير انشطاري نادر للغاية ويبلغ عمره سبعمائة مليون سنة.
- يتم استخدامه في المفاعلات النووية.
اليورانيوم – 234
- يوجد في اليورانيوم الطبيعي بنسبة 1: 18800 مقارنة باليورانيوم 238.
اليورانيوم 236
- تم العثور على اليورانيوم الصناعي في الوقود النووي المستهلك.
أورانوس 233
- إنه نظير يمكن انشطاره بالنيوترونات ويستخدم في عملية إنتاج الطاقة.
اليورانيوم 232
- إنه منتج ثانوي للتفاعلات النووية ويبلغ عمره 68.9 عامًا.
اقرأ أكثر. العناصر الكيميائية وتكافؤاتها
استخدام اليورانيوم
يستخدم اليورانيوم في عدة مجالات منها:
- يتم استخدامه لإنتاج الطاقة النووية للأغراض العسكرية، وكذلك لإنتاج الصواريخ والدبابات.
- يجب أن نتذكر أن القنبلة الذرية الأولى، التي تم إطلاقها خلال الحرب العالمية الثانية عام 1945، في مدينة ناغازاكي اليابانية، كانت تحتوي على نظير اليورانيوم 235.
وتسببت هذه القنبلة في تدمير البنية التحتية ومقتل عشرات الآلاف، بالإضافة إلى القنبلة الانشطارية التي ألقيت على هيروشيما في نفس العام.
- تستخدم الطاقة النووية في العديد من الأغراض التجارية.
- يتم استخدامه لتقدير عمر المواد من وجهة نظر إشعاعية.
- على سبيل المثال، يمكننا تقدير عمر الصخور النارية باستخدام اليورانيوم 238.
- يتم استخدامه لإنتاج الأسمدة الفوسفورية.
- يستخدم لتلوين الزجاج، وينبعث منه الأصفر والأخضر عندما يكون تحت الضوء الأسود.
الآثار الضارة لليورانيوم
- يمكن أن يصل اليورانيوم إلى البشر بكميات محدودة عن طريق التنفس أو تناول الخضروات الجذرية مثل الفجل.
- هذه الكميات آمنة نسبيًا ويتم التخلص منها بشكل مباشر من خلال البراز والبول.
- هناك أشخاص يتعرضون لتلف اليورانيوم، مثل أولئك الذين يعيشون بالقرب من المناجم ومقالب النفايات الخطرة.
- أولئك الذين يعملون في صناعة الفوسفات يمكن أن يصابوا بأمراض الكلى ويكونون أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.
في نهاية المقال ذكرنا الكثير من المعلومات المهمة عن عنصر اليورانيوم وأهمية التخصيب وأهم تقنياته وكذلك النظائر والآثار الضارة وأهم استخداماتنا ونتمنى أن يكون المقال قد استوفى أنت؛ جميع استفساراتك المتعلقة باليورانيوم.