ما المقصود بتخصيب اليورانيوم
ما المقصود بتخصيب اليورانيوم هو أحد الأسئلة المهمة التي نجد اهتمام ملحوظ حولها من قبل عدد كبير من الأشخاص، حيث أن عملية تخصيب اليورانيوم تعتبر أحد الإجراءات المهمة التي يجب الحديث عنها لما لها من فوائد كثيرة وأضرار بالغة الشدة.
لذلك سوف نتحدث خلال هذا المقال تفصيلياً عن كل ما يتعلق بعملية تخصيب اليورانيوم.
محتويات المقال
ما المقصود بتخصيب اليورانيوم
ما المقصود بتخصيب اليورانيوم هو ما سنقوم بتوضيحه خلال هذه الفقرة تفصيلياً، نظراً لتكرار هذا السؤال، إليكم مفهوم تخصيب اليورانيوم فيما يلي:
- عملية تخصيب اليورانيوم هي عملية زيادة نسبة اليورانيوم 235 في خام اليورانيوم.
- وتستخدم عملية تخصيب اليورانيوم لإنتاج وقود لمحطات الطاقة النووية.
- كما يستخدم اليورانيوم المخصب في الأسلحة النووية.
- تبدأ عملية تخصيب اليورانيوم عادة بغاز سادس فلوريد اليورانيوم الذي يمر بعد ذلك عبر سلسلة من أجهزة الطرد المركزي.
- كما يوجد في كل جهاز طرد مركزي مجموعة أذرع دوارة لزيادة السرعة التي تدور بها هذه الجسيمات.
- وبالتالي زيادة معدل الفصل بين U-235 و U-238، لأن الجسيمات الأثقل يتم لفها بشكل أسرع 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 فإنه من المهم أن نقوم بتسليط الضوء نحو عنصر اليورانيوم نفسه، إليكم فقرة تعريفية قصيرة عن هذا العنصر فيما يلي:
- اليورانيوم هو أحد العناصر الأكثر شيوعًا في العالم ويمكن العثور عليه في الصخور والتربة ومياه البحر.
- ولا يوجد اليورانيوم نفسه حرًا في الطبيعة، ولكنه يوجد في بعض أنواع الصخور مثل صخرة الجرانيت والبيتش بلند التي يتم تعدينها لاستخدامها كوقود وكذلك لإنتاج الطاقة.
- اليورانيوم معدن فضي مشع، كما أنه أثقل عنصر يوجد بشكل طبيعي على وجه الأرض.
- ويشمل استخدام هذا العنصر بشكل أساسي إنتاج الكهرباء من خلال محطات الطاقة النووية ويستخدم كوقود للصواريخ والرؤوس الحربية.
- ويحتوي عنصر اليورانيوم على العديد من النظائر ذات فترات نصف عمر متفاوتة.
- حيث يتكون اليورانيوم الطبيعي من 284٪ من نظير U-238 و 0.720٪ U-235 و 0.0057٪ من نظير U-234 قصير العمر.
شاهد من هنا: ما هو اليورانيوم
ما الفرق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب
نجد أن عدد كبير من الأشخاص يتساءلون عن أهم الفروق بين عنصر اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، وهذا ما سنتحدث عنه خلال هذه الفقرة تفصيلياً:
- اليورانيوم الطبيعي: اليورانيوم الطبيعي هو اليورانيوم الذي لم تتم معالجته.
- بالإضافة إلى ذلك 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.
- ويحتوي اليورانيوم الطبيعي على حوالي 7٪ من النظيرU-235 فقط، 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 ويزداد الطلب عليه، ويرجع ذلك إلى استخدامه في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك اليورانيوم المخصب مشع لذلك يتم استخدامه لتوليد الطاقة النووية أو إنتاج الأسلحة.
ما هي فوائد تخصيب اليورانيوم
وبعد أن قمنا بتوضيح المقصود بعملية تخصيب اليورانيوم، وأهم الفروق بين اليورانيوم الطبيعي واليورانيوم المخصب، فإننا سوف نتحدث عن فوائد تخصيب اليورانيوم فيما يلي:
- يتم إجراء ذلك لفصل نظائر اليورانيوم بحيث يمكن استخدام الأجزاء الأكثر إشعاعًا وخطورة في الطاقة النووية والأسلحة النووية.
- بالإضافة إلى ذلك هذا يساهم بشكل كبير في السماح باستخدام أكثر كفاءة للطاقة.
- كما أن هذه العملية تمكننا من توفير النظائر الطبية لعنصر اليورانيوم، بالإضافة إلى ذلك تزيد هذه العملية أيضًا من نسبة المواد الانشطارية الموجودة في اليورانيوم الخام.
ما هي أضرار تخصيب اليورانيوم
وبعد أن تحدثنا عن أهم فوائد عملية تخصيب اليورانيوم، نود أن نوضح أن تلك العملية تعتبر سلاح ذو حدين حيث أن لها أضرار بالغة الخطورة، وتتمثل هذه الأضرار في:
- يعتبر العيب الرئيسي لتخصيب اليورانيوم في أنه ينتج كلاً من النفايات المشعة والمواد عالية التخصيب التي يمكن استخدامها في صنع الأسلحة.
- كما يمكن استخدامها لأغراض إرهابية.
- بالإضافة إلى ذلك هذه العملية لها تأثير بيئي، لأنها تزيد من مخاطر التلوث الإشعاعي على البيئة.
- كما أن تخصيب اليورانيوم مكلف وقد لا يكون فعال من حيث التكلفة لبعض محطات الطاقة النووية.
- وإلى جانب هذا يمكن أن تحدث كارثة نووية مثل تشيرنوبيل وفوكوشيما.
- وتشمل العيوب المخاطر الأمنية وتكاليف رأس المال المرتفعة وتكاليف التشغيل المرتفعة والمهلة الطويلة للنشر.
خطوات عملية تخصيب اليورانيوم
تتطلب عملية تخصيب اليورانيوم بضع خطوات فقط ونجد اهتمام ملحوظ حول معرفتها، لذلك سوف نوضح خلال هذه الفقرة تلك الخطوات بصورة مختصرة:
- الخطوة الأولى الطرد المركزي: وتتم هذه الخطوة من خلال جهاز يستخدم قوة الجاذبية لفصل مكونات السائل أو الغاز المعلق حسب الكثافة.
- الخطوة الثانية الانتشار الغازي: في فصل نظائر اليورانيوم عن طريق عملية الانتشار الغازي.
- يتم استخدام الغاز لتخفيف نظائر اليورانيوم وفصلها جزئيًا.
- الخطوة الثالثة الطرد المركزي الغازي: وتتم هذه الخطوة عن طريق جهاز ميكانيكي يستخدم قرصًا دوارًا لتسريع تيار هوائي يحتوي على سائل إلى سرعة عالية.
- ثم يقوم الدوار بتسريع الغاز عن طريق تحويل الطاقة الدورانية إلى طاقة حركية.
- تؤدي كل خطوة من هذه الخطوات إلى الحصول على نظائر مختلفة وهذا هو سبب إجرائها بشكل منفصل.
- كما تتم العملية أيضًا في نظام مغلق لتجنب أي اتصال مع المواد الخارجية.
- بالإضافة إلى ذلك تم تطوير تكنولوجيا تخصيب اليورانيوم لإنتاج ما يكفي من المواد لاستخدامها في الأسلحة النووية.
اقرأ أيضًا: ما معنى تخصيب اليورانيوم
كيف يتم تحديد النسبة المئوية لليورانيوم 235
يود الكثيرون معرفة طريقة حساب النسبة المئوية لليورانيوم 235، لذلك سوف نقوم بتوضيحها فيما يلي مع ذكر مثال بسيط:
- يتم تحديد النسبة المئوية لليورانيوم 235 نوع المفاعل الذي يمكن بناؤه بكمية معينة من قضبان الوقود.
- على سبيل المثال إذا كان لديك طن واحد من اليورانيوم الطبيعي فستحتاج إلى حوالي 1300 طن من اليورانيوم المخصب حين استخدام مفاعل الماء الخفيف.
- أو 850 طن حين استخدام مفاعل الماء الثقيل.
- ومن المرجح أن تقوم البلدان التي تنتج اليورانيوم الطبيعي وتعالجه بتصديره بدلاً من الاحتفاظ به لنفسها.
تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم
وقبل أن نختم حديثنا عن هذا الموضوع نود أن نقوم بتوضيح تكلفة عملية تخصيب اليورانيوم، إليكم أهم المعلومات حول تكاليف تلك العملية خلال الفقرة التالية:
- قد تم مناقشة التقنيات المختلفة التي يمكن استخدامها لتخصيب اليورانيوم.
- التقنية الأولى التي تمت مناقشتها في هذا القسم هي الانتشار الغازي.
- وتكلفة هذه الطريقة تتراوح من 12000 دولار إلى 15000 دولار للكيلو جرام الواحد.
- التقنية الثانية التي تمت مناقشتها هي أجهزة الطرد المركزي بالغاز.
- والتي تكلف ما بين 8000 دولار و 10000 دولار للكيلوجرام الواحد.
- التقنية الثالثة وهي الانتشار الحراري للسائل، 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 تكررت بشكل ملحوظ، لذلك قد قمنا بتوضيح الإجابة الصحيحة عنه خلال هذا المقال.
وفي نهاية هذا المقال قد وضحنا أن عملية تخصيب اليورانيوم تعتبر عملية ذات خطورة بالغة، بالرغم من فوائدها ولكنها قد تسبب كوارث كبيرة، كما وضحنا لكم أجوبة كاملة عن أهم الأسئلة المتعلقة بهذا الأمر.