ما هو اليورانيوم المخصب وكيف نحصل عليه

لم يعد مصطلح تخصيب اليورانيوم مقتصرا على العلماء، بل بات يستخدم على نطاق واسع في وسائل الإعلام حيث يعدّ اليورانيوم أثقل العناصر الموجودة في الطبيعة، ما هو اليورابيوم المخصب؟

3 إجابات

يتواجد اليورانيوم في الطبيعة بنسبةٍ وافرة وهو من العناصر ذات الأهمية الكبيرة في الجدول الدوري، وتتواجد في نواته 92 بروتون ولكن النيوترونات فيه لا تتواجد بشكلٍ موحد بل تختلف بين نظائر اليورانيوم الثلاثة، وهي يورانيوم U 238 وهو متوفر بنسبة 99.3% من نسبة تواجد اليورانيوم بشكلٍ عام، والنظير الثاني هو يورانيوم U 235 والذي يتواجد بنسبة 0.7، والنظير الأخير هو اليورانيوم U 234 والذي يتواجد بنسبة ضئيلة جدًا.

ويُعتبر اليورانيوم المُخصّب الذي تسأل عنه هو نتاج لعملية تخصيب للنظير 235 في عينة اليورانيوم الذي نستخدمه لإنتاج الطاقة والذي يتواجد بنسبة قليلة. وقد اكتشف اخترع العلماء هذه العملية في الحرب العالمية الثانية واستطاعوا تخصيب اليورانيوم باستخدام أربع طرق رئيسية وهي: الانتشار الغازي، والانتشار الحراري للسوائل، والفصل الكهرومغناطيسي، والطرد المركزي الذي يُعتبر حاليًا من أبرز الطرق استخدامًا لتخصيب اليورانيوم.

وكما ذكرنا سابقًا فإنّ عملية الطرد المركزي هي من أبرز الطرق المُستخدمة إلى جانب الانتشار الغازي الgتين تمّ تشغيلهما على نطاقٍ واسعٍ في مجال التجارة؛ وتتواجد مصانع التخصيب بشكلٍ كبير في كل من فرنسا وبريطانيا وألمانيا وروسيا وهولندا، وتعمل هذه المصانع مع أخرى تتواجد في أماكن وبلدان أخرى كما يتم تصنيع العمل على توسيع مصانع في الصين أيضًا.

ومن أهم الشركات والمصانع العالمية لتخصيب اليورانيوم: شركة Urenco في الولايات المتحدة، وشركة ومصنع CNNC في الصين، وشركة JNFL في اليابان.

أكمل القراءة

يعتبر اليورانيوم من العناصر المتوفرة في الطبيعة ويُرمز له بالحرف اللاتيني U، وكسائر العناصر الكيميائيّة يتواجد لليورانيوم عدة نظائر في الطبيعة وأهمها U 238 ذو العدد الكتلي A=238، بنسبة 99.3% من اليورانيوم الطبيعيّ، بالإضافة لنظير اليورانيوم U 235 ذو العدد الكتلي A=235، بنسبة 0.7% من اليورانيوم الطبيعيّ، وتهدف عملية تخصيب اليورانيوم إلى استغلال القدرة المشعّة لليورانيوم لتوليد كميات هائلة من الطاقة واستعمالها في مجالات متعدّدة سلمية كتوليد الطاقة الكهربائيّة في المفاعلات النووية للطاقة، أو لتحريك الغواصات العملاقة وحاملات الطائرات أو في الطب النووي، أو لأغراض غير سلمية كتصنيع أسلحة الدمار الشامل النوويّة التي تحتاج لتوافر 90% من اليورانيوم 235.

ولأن نظير اليورانيوم U  235 الأكثر ندرة هو الوحيد القادر تقريباً على استيفاء هذه الشروط، ويُمكن الاستفادة منه على عكس نظير اليورانيوم U 238 الأكثر توافراً والأقل فائدة، تقوم عملية التخصيب بفصل نظائر اليورانيوم عن بعضها البعض للحصول على النظير U 235 وذلك وفق تكنولوجيا متطوّرة وسلسلة من التفاعلات الفيزيائيّة والكيميائيّة، واعتماداً على خصائص كل نظير، ضمن أجهزة الطرد المركزي ضمن جو مرتفع الحرارة، مع عدد دورات كبيرة، ممّا يؤدي إلى عزل نظائر اليورانيوم وفق كتلتها الذرية وخصائصها، وبالتالي الحصول على يورانيوم تكون فيه نسبة النظير 235 أعلى وأكبر ممّا يُمكّن من الاستفادة منه.

أكمل القراءة

اليورانيوم هو أثقل العناصر الموجودة بشكل طبيعي على سطح الأرض، حيث يبلغ متوسط كتلته الذريّة 238 ويعتبر من العناصر المتوفرة نوعاً ما، كما أن هنالك 3 أشكال أو نظائر مختلفة لليورانيوم، جميعها تحتوي على نفس عدد البروتونات ولكن تختلف بعدد النيوترونات، ولكن يعتبر نظير اليورانيوم 238 الأكثر شيوعاً وشهرة ، ويشكل هذا النوع تقريباً كل اليورانيوم الموجود على قشرة الأرض، ويرمز لهذا النوع من اليورانيوم بـ “U238”.

يقول تقرير الباحثان ديفيد جاكسون وكينيث دورمموث بأن اليورانيوم الطبيعي غالباً ما يكون U238 ويوجد كمية صغيرة جداً تصل نسبتها إلى 0.7 بالمئة من إجمالي اليورانيوم الطبيعي من النوع U235، والتي تختوي على ثلاث نيوترونات أقل من U238 الذي عدد الكتلي (مجموع البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة) 238، ويعتبر اليورانيوم الطبيعي مادة أساسيّة لتوليد الطاقة ولصناعة القنابل والأسلحة النوويّة بعد تخصيبه.

ويمكن تعريف اليورانيوم المُخصب على أنه يورانيوم 235 تم زيادة نسبته ضمن عينة اليورانيوم، وتُعتبر عملية التخصيب عملية صعبة نوعاً ما، وتتم عبر عدة مراحل ضمن اسطوانات الطرد المركزي وهي أجهزة تدور وتعمل بقوة تعادل آلاف الأضعاف من قوة الجاذبيّة، حيث يتم الاستفادة من الفرق البسيط في الكتلة بين U238 وU235 في عملية التخصيب والحصول على اليورانيوم المخصب.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو اليورانيوم المخصب وكيف نحصل عليه"؟