ما معنى تخصيب اليورانيوم من الأسئلة المهمة التي نجد فيها اهتماما ملحوظا من عدد كبير من الناس، لأن عملية تخصيب اليورانيوم من الإجراءات المهمة التي يجب مناقشتها لما لها من فوائد عديدة وأضرار جسيمة. .
لذلك سنتحدث في سياق هذا المقال بالتفصيل عن كل ما يتعلق بعملية تخصيب اليورانيوم.
ما هو تخصيب اليورانيوم؟
تخصيب اليورانيوم الذي سنشرحه بالتفصيل في هذه الفقرة، نظرا لتكرار هذا السؤال، وهنا مفهوم تخصيب اليورانيوم:
- تخصيب اليورانيوم هو عملية زيادة نسبة اليورانيوم 235 في خام اليورانيوم.
- تستخدم عملية تخصيب اليورانيوم لإنتاج الوقود لمحطات الطاقة النووية.
- يستخدم اليورانيوم المخصب أيضًا في الأسلحة النووية.
- عادة ما تبدأ عملية تخصيب اليورانيوم بغاز سادس فلوريد اليورانيوم، والذي يمر بعد ذلك عبر سلسلة من أجهزة الطرد المركزي.
- أيضًا، يحتوي كل جهاز طرد مركزي على مجموعة من الشفرات الدوارة لزيادة سرعة دوران هذه الجسيمات.
- وبالتالي، فإن معدل الفصل بين U-235 و U-238 يزداد لأن الجسيمات الأثقل تدور أسرع من الجسيمات الأخف.
- ونتيجة لذلك، يصبح اليورانيوم المخصب أكثر كثافة ويظهر على شكل مسحوق يسمى “الكعكة الصفراء”.
ما هو اليورانيوم؟
عندما نتحدث عن عملية تخصيب اليورانيوم، من المهم تسليط الضوء على عنصر اليورانيوم نفسه. فيما يلي فقرة تمهيدية قصيرة حول هذا العنصر على النحو التالي.
- يعتبر اليورانيوم أحد أكثر العناصر شيوعًا في العالم ويمكن العثور عليه في الصخور والتربة ومياه البحر.
- اليورانيوم نفسه ليس حراً بطبيعته، ولكنه موجود في بعض أنواع الصخور، مثل الجرانيت والبيتشبلند، والتي يتم تعدينها لاستخدامها كوقود وكذلك لتوليد الطاقة.
- اليورانيوم معدن فضي مشع وأثقل عنصر موجود بشكل طبيعي على الأرض.
- تشمل استخدامات هذا العنصر بشكل أساسي إنتاج الكهرباء بواسطة محطات الطاقة النووية وتستخدم كوقود للصواريخ والرؤوس الحربية.
- يحتوي اليورانيوم على العديد من النظائر ذات فترات نصف عمر مختلفة.
- يتكون اليورانيوم الطبيعي من 284٪ من نظير U-238 و 0.720٪ من U-235 و 0.0057٪ من النظير قصير العمر U-234.
مشاهدة هنا. ما هو اليورانيوم؟
ما الفرق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب؟
نجد أن عددا كبيرا من الناس يتساءلون عن أهم الفروق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، وهذا ما سنتحدث عنه بالتفصيل في هذه الفقرة:
- اليورانيوم الطبيعي. اليورانيوم الطبيعي هو اليورانيوم الذي لم تتم معالجته.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن اليورانيوم الطبيعي ليس مشعًا، ولكن يمكن تحويله إلى بلوتونيوم عن طريق القصف النيوتروني.
- بالإضافة إلى ذلك، لا يحتوي اليورانيوم الطبيعي على نفس الكمية من النظير الانشطاري U-235 مثل اليورانيوم المخصب.
- يحتوي اليورانيوم الطبيعي على حوالي 7٪ فقط من نظير اليورانيوم 235، بينما يقترب اليورانيوم المخصب من 3٪.
- اليورانيوم المخصب. اليورانيوم المخصب هو اليورانيوم الطبيعي الذي تمت معالجته لزيادة نسبة نظير اليورانيوم 235.
- كما أن اليورانيوم المخصب منخفض العرض والطلب مرتفع بسبب استخدامه في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى أن اليورانيوم المخصب مشع، لذلك يستخدم لإنتاج الطاقة النووية أو لإنتاج الأسلحة.
ما هي فوائد تخصيب اليورانيوم؟
بعد توضيح ما تعنيه عملية تخصيب اليورانيوم وأهم الفروق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب سنتحدث عن مزايا تخصيب اليورانيوم على النحو التالي:
- يتم ذلك لفصل نظائر اليورانيوم بحيث يمكن استخدام الأجزاء الأكثر إشعاعًا وخطورة في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، يساهم هذا بشكل كبير في إمكانية استخدام الطاقة بشكل أكثر كفاءة.
- تتيح لنا هذه العملية أيضًا توفير النظائر الطبية لعنصر اليورانيوم، بالإضافة إلى أن هذه العملية تزيد أيضًا من نسبة المواد الانشطارية الموجودة في خام اليورانيوم.
ما هي عيوب تخصيب اليورانيوم؟
بعد الحديث عن أهم مزايا عملية تخصيب اليورانيوم نريد أن نوضح أن هذه العملية سلاح ذو حدين، لما لها من عيوب خطيرة للغاية، ومن هذه العيوب:
- العيب الرئيسي لتخصيب اليورانيوم هو أنه ينتج نفايات مشعة ومواد عالية التخصيب يمكن استخدامها في صنع الأسلحة.
- يمكن استخدامه أيضًا لأغراض إرهابية.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه العملية لها تأثير بيئي لأنها تزيد من مخاطر التلوث الإشعاعي للبيئة.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن تخصيب اليورانيوم مكلف وقد لا يكون فعالاً من حيث التكلفة لبعض محطات الطاقة النووية.
- كما يمكن أن تحدث كارثة نووية مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما.
- تشمل العيوب المخاطر الأمنية وتكاليف رأس المال المرتفعة وتكاليف التشغيل المرتفعة وأوقات النشر الطويلة.
خطوات عملية تخصيب اليورانيوم
إن عملية تخصيب اليورانيوم لا تتطلب سوى خطوات قليلة ونجد أنه من الأهمية بمكان معرفتها، لذلك في هذه الفقرة سنشرح بإيجاز تلك الخطوات:
- الخطوة الأولى هي الطرد المركزي. يتم تنفيذ هذه الخطوة بواسطة جهاز يستخدم قوة الجاذبية لفصل السائل المعلق أو مكونات الغاز وفقًا للكثافة.
- المرحلة الثانية هي الانتشار الغازي. فصل نظائر اليورانيوم بعملية الانتشار الغازي.
- يستخدم الغاز للتخفيف والفصل الجزئي لنظائر اليورانيوم.
- الخطوة الثالثة. الطرد المركزي للغاز. يتم تنفيذ هذه الخطوة بواسطة جهاز ميكانيكي يستخدم قرصًا دوارًا لتسريع تيار الهواء المحتوي على السائل إلى سرعة عالية.
- يقوم الدوار بعد ذلك بتسريع الغاز، وتحويل طاقة الدوران إلى طاقة حركية.
- تؤدي كل خطوة من هذه الخطوات إلى نظائر مختلفة، وهذا هو سبب إجرائها بشكل منفصل.
- تتم العملية أيضًا في نظام مغلق لتجنب أي اتصال بالمواد الخارجية.
- بالإضافة إلى ذلك، تم تطوير تكنولوجيا تخصيب اليورانيوم لإنتاج ما يكفي من المواد لاستخدامها في الأسلحة النووية.
اقرأ أيضا: ماذا يعني تخصيب اليورانيوم؟
كيف يتم تحديد نسبة اليورانيوم 235؟
يرغب الكثير من الناس في معرفة كيفية حساب 235 في المائة من اليورانيوم، لذلك سنشرح أدناه بمثال بسيط:
- يتم تحديد 235 في المائة من اليورانيوم حسب نوع المفاعل الذي يمكن بناؤه بعدد معين من قضبان الوقود.
- على سبيل المثال، إذا كان لديك طن واحد من اليورانيوم الطبيعي، فستحتاج إلى حوالي 1300 طن من اليورانيوم المخصب عند استخدام مفاعل الماء الخفيف.
- أو عند استخدام مفاعل الماء الثقيل 850 طن.
- من المرجح أن تقوم البلدان التي تنتج اليورانيوم الطبيعي وتعالجه بتصديره بدلاً من الاحتفاظ به لنفسها.
تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم
قبل أن نختتم مناقشتنا حول هذا الموضوع، نود توضيح تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم. فيما يلي أهم المعلومات حول تكاليف تلك العملية في الفقرة التالية.
- تمت مناقشة التقنيات المختلفة التي يمكن استخدامها لتخصيب اليورانيوم.
- التقنية الأولى التي تمت مناقشتها في هذا القسم هي الانتشار الغازي.
- تكلفة هذه الطريقة تتراوح من 12000 دولار إلى 15000 دولار للكيلوغرام الواحد.
- التقنية الثانية التي تمت مناقشتها هي أجهزة الطرد المركزي الغازية.
- سعر الكيلوغرام الواحد ما بين 8000 دولار و 10000 دولار.
- التقنية الثالثة هي الانتشار الحراري السائل، وتتراوح تكلفتها من 4500 دولار إلى 6000 دولار للكيلوغرام.
شاهد هنا: ما هو تخصيب اليورانيوم؟
ما هو تخصيب اليورانيوم هو سؤال متكرر، لذلك قمنا بشرح الإجابة الصحيحة خلال هذا المقال.
وفي ختام هذا المقال أوضحنا أن عملية تخصيب اليورانيوم برغم مزاياها تعتبر عملية خطيرة للغاية إلا أنها قد تسبب كوارث كبيرة، وقد أوضحنا لكم الإجابات الكاملة على أهم الأسئلة التي مرتبط ب: هذا السؤال.