ماذا نقصد بتخصيب اليورانيوم؟ هذا سؤال مهم يثير اهتمام العديد من الأشخاص، إذ يعد تخصيب اليورانيوم إجراء هاما يجب مناقشته، نظرا للفوائد العديدة والآثار الخطيرة التي يمكن أن يسببها.
لذلك سنتحدث بالتفصيل في هذه المقالة عن كل ما يتعلق بعملية تخصيب اليورانيوم.
ما المقصود بتخصيب اليورانيوم
توضيح مفهوم تخصيب اليورانيوم هو الهدف من هذه الفقرة بالتفصيل، نظرا لتكرار هذا السؤال، وفيما يلي مفهوم تخصيب اليورانيوم
- عملية تخصيب اليورانيوم تزيد من نسبة اليورانيوم 235 في خام اليورانيوم.
- وتستخدم عملية تخصيب اليورانيوم لإنتاج وقود لمحطات الطاقة النووية.
- ويستخدم اليورانيوم المخصب أيضا في الأسلحة النووية.
- عادة ما تبدأ عملية تخصيب اليورانيوم بغاز اليورانيوم السادس فلوريد، ومن ثم يتم تمريره عبر سلسلة من أجهزة الطرد المركزي.
- كل جهاز طرد مركزي يحتوي على مجموعة من الأذرع الدوارة لزيادة سرعة دوران هذه الجسيمات.
- وبالتالي يزيد معدل الفصل بين U-235 و U-238، لأن الجسيمات الأثقل تلف بسرعة أكبر من الجسيمات الأخف.
- ونتيجة ذلك يصبح اليورانيوم المخصب أكثر كثافة ويكون على شكل مسحوق يسمى `الكعكة الصفراء`.
ما هو اليورانيوم
عندما نتحدث عن عملية تخصيب اليورانيوم، من الأهمية بمكان تسليط الضوء على اليورانيوم نفسه. وفيما يلي فقرة تعريفية قصيرة عن هذا العنصر
- اليورانيوم هو أحد العناصر الأكثر شيوعا في العالم، ويمكن العثور عليه في الصخور والتربة ومياه البحر.
- اليورانيوم نفسه لا يوجد بشكل حر في الطبيعة، ولكنه موجود في بعض أنواع الصخور مثل الجرانيت والبيتش بلند التي يتم استخراجها لاستخدامها كوقود وإنتاج الطاقة.
- اليورانيوم هو معدن فضي مشع، وهو أثقل عنصر طبيعي على سطح الأرض.
- يشمل استخدام هذا العنصر بشكل رئيسي إنتاج الكهرباء من خلال محطات الطاقة النووية ويستخدم كوقود للصواريخ والرؤوس الحربية.
- ويحتوي اليورانيوم على العديد من النظائر التي تمتلك فترات نصف عمر متفاوتة.
- حيث يتكون اليورانيوم الطبيعي من ٢٨٤٪ من نظير U-238 و ٠.٧٢٠٪ U-235 و ٠.٠٠٥٧٪ من نظير U-234 ذو العمر القصير.
شاهد من هنا: ما هو اليورانيوم
ما هو الفرق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب؟
يتساءل الكثيرون عن الفروق الرئيسية بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، وسنناقش هذا الموضوع بالتفصيل في هذه الفقرة
- اليورانيوم الطبيعي: اليورانيوم الطبيعي هو اليورانيوم الذي لم يتم معالجته.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن اليورانيوم الطبيعي غير مشع، ولكنه يمكن تحويله إلى بلوتونيوم عن طريق التعرض للقصف النيوتروني.
- يحتوي اليورانيوم الطبيعي على كمية أقل من النظير الانشطاري U-235 مقارنة باليورانيوم المخصب.
- اليورانيوم الطبيعي يحتوي على حوالي 7٪ من النظير U-235 فقط، بينما يكون اليورانيوم المخصب قرب 3٪.
- اليورانيوم المخصب: يعد اليورانيوم المخصب نوعا من اليورانيوم الطبيعي تمت معالجته لزيادة نسبة اليورانيوم 235.
- نظرا لأن اليورانيوم المخصب له عرض منخفض ويزداد الطلب عليه، يتم استخدامه في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، اليورانيوم المخصب مشع، ولذلك يتم استخدامه في توليد الطاقة النووية أو إنتاج الأسلحة.
ما هي فوائد تخصيب اليورانيوم
بعد توضيح عملية تخصيب اليورانيوم وأهم الاختلافات بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، سنتحدث الآن عن فوائد تخصيب اليورانيوم التالية:
- تتم عملية تقسيم نظائر اليورانيوم من أجل استخدام الأجزاء الأكثر إشعاعا وخطورة في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، يساهم هذا بشكل كبير في زيادة كفاءة استخدام الطاقة.
- بالإضافة إلى ذلك، تمكن هذه العملية من توفير النظائر الطبية لعنصر اليورانيوم، وبالإضافة إلى ذلك، تزيد هذه العملية أيضا من نسبة المواد الانشطارية الموجودة في اليورانيوم الخام.
ما هي أضرار تخصيب اليورانيوم
بعد أن تحدثنا عن فوائد عملية تخصيب اليورانيوم الهامة، نود أن نوضح أن هذه العملية تعتبر سلاحا ذو حدين، حيث تحمل آثارا خطيرة جدا، وتتمثل هذه الآثار في:
- يعتبر العيب الأساسي لعملية تخصيب اليورانيوم أنها تنتج نفايات مشعة ومواد ذات تخصيب عالي يمكن استخدامها في صناعة الأسلحة.
- كما يمكن استخدامها لأغراض إرهابية.
- بالإضافة إلى ذلك هذه العملية لها تأثير بيئي، لأنها تزيد من مخاطر التلوث الإشعاعي على البيئة.
- بالإضافة إلى أن تخصيب اليورانيوم يكلف وربما لا يكون فعالا من حيث التكلفة لبعض محطات الطاقة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، قد يحدث كارثة نووية مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما.
- تشمل العيوب المخاطر الأمنية ورأس المال المرتفع وتكاليف التشغيل العالية والمهلة الزمنية الطويلة للنشر.
خطوات عملية تخصيب اليورانيوم
عملية تخصيب اليورانيوم تتطلب عددا قليلا من الخطوات وتحظى باهتمام كبير بمعرفتها، وسنقدم في هذه الفقرة تلك الخطوات بشكل موجز
- الخطوة الأولى الطرد المركزي: يتم تنفيذ هذه الخطوة باستخدام جهاز يستخدم قوة الجاذبية لفصل مكونات السائل أو الغاز المعلق وفقا لكثافتها.
- الخطوة الثانية الانتشار الغازي: عند تنقية اليورانيوم عبر عملية التفريق الغازي.
- يتم استخدام الغاز لتخفيف نظائر اليورانيوم وتجزئتها جزئيا.
- الخطوة الثالثة الطرد المركزي الغازي: يتم تنفيذ هذه الخطوة باستخدام جهاز ميكانيكي يستخدم قرصا دوارا لتسريع تدفق سائل هوائي بسرعة عالية.
- ثم يسرع الدوار سرعة السيارة عن طريق تحويل الطاقة الدورانية إلى طاقة حركية.
- تؤدي كل خطوة من هذه الخطوات إلى الحصول على نتائج مختلفة، وهذا هو السبب وراء إجرائها بشكل منفصل.
- ويتم أيضا تنفيذ العملية في نظام مغلق لمنع أي تفاعل مع مواد خارجية.
- بالإضافة إلى ذلكتم تطوير تكنولوجيا تخصيب اليورانيوم لإنتاج ما يكفي من المواد لاستخدامها في الأسلحة النووية.
اقرأ أيضًا: ما معنى تخصيب اليورانيوم
كيف يتم حساب النسبة المئوية لليورانيوم 235
يود العديد من الأشخاص معرفة كيفية حساب النسبة المئوية لليورانيوم 235، لذلك سنوضح ذلك فيما يلي مع ذكر مثال بسيط
- يتم تحديد نسبة اليورانيوم 235 المئوية في نوع المفاعل الذي يمكن بناؤه بكمية محددة 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 850 طنا عند استخدام مفاعل الماء الثقيل.
- من المرجح أن البلدان التي تنتج وتعالج اليورانيوم الطبيعي ستقوم بتصديره بدلا من الاحتفاظ به لأنفسها.
تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم
قبل أن ننهي حديثنا عن هذا الموضوع، نحن نرغب في توضيح تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم. هناك بعض المعلومات الرئيسية حول تكاليف هذه العملية التي سنقدمها في الفقرة التالية
- تم مناقشة التقنيات المختلفة التي يمكن استخدامها لتخصيب اليورانيوم.
- التكنولوجيا الأولى التي تمت مناقشتها في هذا القسم هي انتشار الغاز.
- وتتراوح تكلفة هذه الطريقة ما بين 12000 دولار و 15000 دولار للكيلو جرام الواحد.
- التقنية الثانية التي تمت مناقشتها هي أجهزة الطرد المركزي بالغاز.
- وتبلغ تكلفتها ما بين 8000 دولار و 10000 دولار للكيلوجرام الواحد.
- التقنية الثالثة هي انتشار الحرارة في السائل، وتتراوح تكلفتها بين 4500 و 6000 دولار للكيلو جرام الواحد.
شاهد من هنا: ما هو تخصيب اليورانيوم
ما المقصود بتخصيب اليورانيوم هو أحد الأسئلة التي تتكرر بشكل ملحوظ، لذلك قمنا بتوضيح الإجابة الصحيحة عنه في هذا المقال.
وفي نهاية هذا المقال قد شرحنا أن عملية تخصيب اليورانيوم تعتبر عملية خطيرة للغاية، على الرغم من فوائدها، ولكنها قد تسبب كوارث كبيرة، وقد قدمنا لكم إجابات شاملة عن أهم الأسئلة المتعلقة بهذا الأمر.
