تبلیغات
علم و دانش - غنی سازی اورانیوم

:درباره وبلاگ

:آرشیو

:نویسندگان

:آخرین پستها

آماروبلاگ

چهارشنبه 13 بهمن 1389-09:00 ب.ظ



مقدمه

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 0.7 درصد و 238U ‏به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل می‌کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط ‏مولکولهای گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد.

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی



گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-‏25x10 سانتیمتر) باشد.

ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد.

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.

کاربردهای اورانیوم غنی شده

شرایطی ایجاد کرده اند که نسبت 235U به 238U را به 5 درصد می‌‏رساند. برای این کار و تخلیص کامل اورانیوم از سانتریفوژهای بسیار قوی استفاده ‏می‌کنند.

برای ساختن نیروگاه اتمی ، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین 1 تا 5 ‏درصد کافی است.

شکافت هسته اورانیوم

برای تهیه بمب اتمی حداقل 5 تا 6 کیلوگرم 235U صد درصد خالص نیاز ‏است. در صنایع نظامی از این روش استفاده نمی‌شود و بمبهای اتمی را از 239Pu که سنتز و تخلیص شیمیایی آن بسیار ساده‌تر است تهیه ‏می‌کنند.

نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو

این عنصر ناپایدار را در نیروگاههای بسیار قوی می‌سازند که تعداد نوترونهای ‏موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز ‏می‌کند. عملا کلیه بمبهای اتمی موجود در زراد خانه‌های جهان از این عنصر ‏درست می‌شود.‏ روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاههای هسته‌ای به این صورت که ‏ایزوتوپهای 238U شکست پذیر نیستند، ولی جاذب نوترون کم انرژی هستند.

تعدادی از نوترونهای حاصل از شکست 235U را ‏جذب می‌کنند و تبدیل به 239U می‌شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ‏ناپایدار است و در کمتر از ده ساعت تمام اتمهای بوجود آمده تخریب ‏می‌شوند. در درون هسته پایدار 239U یکی از نوترونها خود به خود به ‏پروتون و یک الکترون تبدیل می‌شود. بنابراین تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که 93 پروتون دارد ‏نپتونیوم می‌نامند که این عنصر نیز ناپایدار است و یکی از نوترونهای آن خود به ‏خود به پروتون تبدیل شده و در نتیجه به تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر ‏جدید پلوتونیوم را که 94 پروتون دارد ایجاد می‌کنند. این کار حدودا در مدت یک هفته ‏صورت می‌گیرد

واکنش زنجیری شکافت
 

روش‌های غنی‌سازی اورانیوم

روش انتشار (پخش) حرارتی

روش انتشار (پخش) گازها

روش الکترومغناطیسی

روش مرکزگریز گازی

روش مرکزگریز گازی زیپه

روش‌های لیزری

روش شیمیایی




نظرات() 

تاریخ آخرین ویرایش:- -


Foot Problems
یکشنبه 15 مرداد 1396 12:26 ب.ظ
You really make it seem so easy with your presentation but I find this matter to be actually something that
I think I would never understand. It seems too complicated
and extremely broad for me. I'm looking forward for
your next post, I will try to get the hang of it!
foot pain gluten
شنبه 17 تیر 1396 09:43 ب.ظ
Thanks for finally talking about >علم و دانش - غنی سازی اورانیوم <Loved it!
how to stop a foot pain
چهارشنبه 14 تیر 1396 08:58 ب.ظ
I drop a comment when I especially enjoy a post on a site or I have something to
add to the discussion. Usually it's triggered by the sincerness communicated in the article I browsed.

And on this post علم و دانش - غنی سازی اورانیوم.

I was actually moved enough to post a thought :-) I actually do have a couple of questions for you if you tend not to mind.
Is it just me or do a few of the comments appear like they are left
by brain dead visitors? :-P And, if you are posting on other online sites, I'd like to keep up with anything fresh you have to
post. Could you list all of your social sites like your Facebook page, twitter feed, or linkedin profile?
http://desireecornell.soup.io/post/594705793/Hammer-Toes-Correction
دوشنبه 5 تیر 1396 05:51 ب.ظ
Ridiculous quest there. What happened after? Good luck!
Hilario
پنجشنبه 21 اردیبهشت 1396 08:24 ق.ظ
Hello there, You have performed an incredible job. I'll certainly digg it and personally recommend to my friends.
I am confident they'll be benefited from this web site.
BHW
دوشنبه 28 فروردین 1396 12:22 ب.ظ
You actually make it appear really easy along
with your presentation however I in finding this topic to be actually one thing which I feel I'd by no means understand.
It kind of feels too complex and very broad for me.
I'm taking a look forward to your next post, I will attempt to get
the grasp of it!
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 10:10 ب.ظ
Hi i am kavin, its my first time to commenting anyplace,
when i read this paragraph i thought i could also create comment due to
this sensible paragraph.
manicure
دوشنبه 21 فروردین 1396 10:52 ق.ظ
Right here is the perfect blog for everyone who really wants to understand this
topic. You know a whole lot its almost tough to argue
with you (not that I personally would want to…HaHa).
You certainly put a fresh spin on a topic that has been written about for
a long time. Wonderful stuff, just wonderful!
manicure
چهارشنبه 16 فروردین 1396 09:41 ق.ظ
Hey I know this is off topic but I was wondering if you knew of any widgets I could add to my blog
that automatically tweet my newest twitter updates.

I've been looking for a plug-in like this for quite some time and was hoping maybe you would have some experience
with something like this. Please let me know if you run into anything.
I truly enjoy reading your blog and I look forward to your new updates.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر