المقصود بتخصيب اليورانيوم من الأسئلة المهمة التي نراها والتي تحظى باهتمام كبير لدى عدد كبير من الناس، لأن عملية تخصيب اليورانيوم من الأساليب المهمة التي يجب الحديث عنها لما لها من فوائد عديدة وخطيرة. ضرر وتلف.
لذلك سنتحدث خلال هذا المقال بالتفصيل عن كل ما يتعلق بعملية تخصيب اليورانيوم.
ماذا يعني تخصيب اليورانيوم؟
المراد بتخصيب اليورانيوم هو ما سنشرحه بالتفصيل خلال هذه الفقرة، بسبب تكرار هذا السؤال، وهنا مفهوم تخصيب اليورانيوم على النحو التالي:
- تخصيب اليورانيوم هو عملية زيادة نسبة اليورانيوم 235 في خام اليورانيوم.
- تستخدم عملية تخصيب اليورانيوم لإنتاج وقود لمحطات الطاقة النووية.
- يستخدم اليورانيوم المخصب أيضًا في الأسلحة النووية.
- تبدأ عملية تخصيب اليورانيوم عادة بغاز سادس فلوريد اليورانيوم، والذي يمر عبر سلسلة من أجهزة الطرد المركزي.
- يوجد أيضًا في كل جهاز طرد مركزي مجموعة من الأذرع الدوارة لزيادة السرعة التي تدور بها هذه الجسيمات.
- وبالتالي زيادة معدل الفصل بين U-235 و U-238، حيث تتحرك الجسيمات الثقيلة بشكل أسرع من الجسيمات الأخف.
- ونتيجة لذلك، يصبح اليورانيوم المخصب أكثر كثافة ويكون على شكل مسحوق يسمى “الكعكة الصفراء”.
ما هو اليورانيوم؟
عندما نتحدث عن عملية تخصيب اليورانيوم، من المهم أن نلقي الضوء على عنصر اليورانيوم نفسه، وهذه فقرة تمهيدية قصيرة حول هذا العنصر على النحو التالي:
- يعتبر اليورانيوم أحد أكثر العناصر شيوعًا في العالم ويوجد في الصخور والتربة ومياه البحر.
- اليورانيوم نفسه ليس خاليًا في الطبيعة، ولكنه موجود في أنواع معينة من الصخور مثل الجرانيت والبيتشبلند التي يتم تعدينها لاستخدامها كوقود وكذلك لإنتاج الطاقة.
- اليورانيوم معدن فضي مشع وأثقل عنصر موجود بشكل طبيعي على الأرض.
- يشمل استخدام هذا العنصر بشكل أساسي إنتاج الكهرباء في محطات الطاقة النووية ويستخدم 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.
انظر هنا: ما هو اليورانيوم؟
ما الفرق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب؟
نرى أن الكثير من الناس يفكرون في أهم الفروق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، وهذا ما سنناقشه 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.
- كما أن اليورانيوم الطبيعي لا يحتوي على نفس كمية 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 يورانيوم طبيعي تمت معالجته لزيادة نسبة نظير اليورانيوم 235.
- كما أن اليورانيوم المخصب منخفض العرض والطلب عليه بسبب استخدامه في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن اليورانيوم المخصب مشع، لذلك يستخدم لتوليد الطاقة النووية أو صنع أسلحة.
ما هي فوائد تخصيب اليورانيوم؟
بعد أن أوضحنا المقصود بعملية تخصيب اليورانيوم، وأهم الفروق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، سنناقش فوائد تخصيب اليورانيوم على النحو التالي:
- يتم ذلك لفصل نظائر اليورانيوم بحيث يمكن استخدام الأجزاء الأكثر إشعاعًا وخطورة في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى أنه يساهم بشكل كبير في السماح باستخدام أكثر كفاءة للطاقة.
- كما تمكننا هذه العملية من 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 أن ذكرنا أهم فوائد عملية تخصيب اليورانيوم نريد أن نوضح أن هذه العملية سيف ذو حدين لما لها من ضرر جسيم، ومن هذه الأضرار:
- العيب الرئيسي لتخصيب اليورانيوم هو أنه ينتج نفايات مشعة والكثير من المواد التي يمكن استخدامها في صنع الأسلحة.
- يمكن استخدامه أيضًا لأغراض إرهابية.
- بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه العملية لها تأثير على البيئة، حيث إنها تزيد من مخاطر التلوث الإشعاعي للبيئة.
- كما أن تخصيب اليورانيوم مكلف وقد لا يكون مجديًا من حيث التكلفة لبعض محطات الطاقة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك، قد تحدث كوارث نووية مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما.
- تشمل العيوب المخاطر الأمنية وتكاليف رأس المال المرتفعة وتكاليف التشغيل المرتفعة والمدة الزمنية الطويلة للنشر.
خطوات عملية تخصيب اليورانيوم
لا تتطلب عملية تخصيب اليورانيوم سوى خطوات قليلة، ونجد أهمية معرفتها كثيرًا، لذلك سنشرح في هذه الفقرة الخطوات بإيجاز:
- الخطوة الأولى هي الطرد المركزي: يتم تنفيذ هذه الخطوة بواسطة جهاز يستخدم قوة الجاذبية لفصل مكونات السائل أو الغاز المعلق وفقًا للكثافة.
- الخطوة الثانية للانتشار الغازي: فصل نظائر اليورانيوم من خلال عملية انتشار الغاز.
- يُستخدم الغاز لإذابة نظائر اليورانيوم وفصلها جزئيًا.
- الخطوة الثالثة: الطرد المركزي للغاز: يتم تنفيذ هذه الخطوة بواسطة جهاز ميكانيكي يستخدم قرص دوار لتسريع تيار الهواء المحتوي على سائل بسرعة عالية.
- يقوم الدوار بعد ذلك بتسريع الغاز عن طريق تحويل طاقة الدوران إلى طاقة حركية.
- ينتج عن كل خطوة من هذه الخطوات نظائر مختلفة بحيث يتم إجراؤها 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: ما معنى تخصيب اليورانيوم
كيفية تحديد نسبة اليورانيوم 235.؟
يرغب الكثير من الناس في معرفة كيفية حساب النسبة المئوية لليورانيوم 235، لذلك سنشرحها أدناه بمثال بسيط:
- يتم تحديد النسبة المئوية لليورانيوم 235 حسب نوع المفاعل الذي يمكن بناؤه باستخدام كمية معينة من قضبان الوقود.
- على سبيل المثال، إذا كان لديك طن واحد من اليورانيوم الطبيعي، فأنت بحاجة إلى حوالي 1300 طن من اليورانيوم المخصب عند استخدام مفاعل الماء الخفيف.
- أو 850 طنا أثناء استخدام مفاعل الماء الثقيل.
- من المرجح أن تقوم البلدان التي تنتج اليورانيوم الطبيعي وتعالجه بتصديره بدلاً من الاحتفاظ به لنفسها.
تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم
قبل أن ننتهي من مناقشتنا حول هذا الموضوع، نريد أن نشرح تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم، وفيما 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 نشر الغاز.
- تكلفة هذه الطريقة تتراوح من 12000 دولار إلى 15000 دولار للكيلوغرام الواحد.
- التقنية الثانية التي تمت مناقشتها هي أجهزة الطرد المركزي الغازية.
- والتي تكلف ما بين 8000 دولار و 10000 دولار للكيلو.
- التقنية الثالثة هي الانتشار الحراري للسائل، وتتراوح تكلفته بين 4500 و 6000 دولار للكيلوغرام.
انظر هنا: ما هو تخصيب اليورانيوم
المراد بتخصيب اليورانيوم من الأسئلة التي كثيرا ما تطرح، لذلك نوضح الإجابة الصحيحة عليه في المقال بأكمله.
وفي نهاية هذا المقال أوضحنا أن عملية تخصيب اليورانيوم تعتبر عملية خطيرة للغاية رغم فوائدها إلا أنها قد تتسبب في كوارث كبيرة، ونبين لكم الإجابات الكاملة لأهم الأسئلة المتعلقة بهذا الموضوع. قضيه.