منو
 کاربر Online
397 کاربر online
تاریخچه ی: غنی سازی اورانیوم

!مقدمه
((منابع معدنی اورانیوم و توریم|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.





{picture file=img/daneshnameh_up/hasteyi abc.gif}




!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.





{picture file=img/daneshnameh_up//atrak.jpg}





!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 ((دستگاه سانتریفوژ|سانتریفوژهای)) بسیار قوی استفاده ‏می‌کنند.


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


*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 شیمیایی|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 خانه هسته‌ای|زراد خانه‌های جهان)) از این عنصر ‏درست می‌شود.‏ روش ساخت این عنصر در داخل ((نیروگاه اتمی|نیروگاههای هسته‌ای)) به این صورت که ‏ایزوتوپهای __238U __ شکست پذیر نیستند، ولی جاذب ((نوترون حرارتی|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 ((پلوتونیم)) را که 94 پروتون دارد ایجاد می‌کنند. این کار حدودا در مدت یک هفته ‏صورت می‌گیرد.
!مباحث مرتبط با عنوان
*‏((بمب اتمی))‏
*((اجسام متخلخل))
*‏((اورانیوم))‏
*((اورانیوم غنی شده))
*((ایزوتوپهای اورانیوم))
*‏((پلتونیوم))‏
*((دیفوزیون گازی))
*((سانتریفوژ))
*‏((نیروگاه اتمی))‏
*‏((زراد خانه هسته‌ای))
*((منابع معدنی اورانیوم و توریم))
*((نوترون حرارتی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 پنج شنبه 21 دی 1385 [07:18 ]   13   حسین خادم      جاری 
 شنبه 23 اردیبهشت 1385 [08:05 ]   12   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 15 فروردین 1385 [10:10 ]   11   جعفر صالحی      v  c  d  s 
 شنبه 29 بهمن 1384 [10:50 ]   10   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 شنبه 29 بهمن 1384 [10:48 ]   9   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 27 شهریور 1384 [17:43 ]   8   حسین خادم      v  c  d  s 
 یکشنبه 27 شهریور 1384 [14:21 ]   7   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 27 شهریور 1384 [14:11 ]   6   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 یکشنبه 27 شهریور 1384 [14:05 ]   5   مجید آقاپور      v  c  d  s 
 سه شنبه 29 دی 1383 [11:06 ]   4   حسین خادم      v  c  d  s 
 چهارشنبه 25 آذر 1383 [10:09 ]   3   احمد شکیب      v  c  d  s 
 چهارشنبه 04 آذر 1383 [14:00 ]   2   فاطمه عیوضی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 22 مهر 1383 [13:49 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..