Мундариҷа

• Қадамҳо
• Усули 1 аз 7: Раванди бойсозӣ
• Усули 2 аз 7: Раванди паҳншавии газ
• Усули 3 аз 7: Раванди муштараки газ
• Усули 4 аз 7: Раванди ҷудошавии аэродинамикӣ
• Усули 5 аз 7: Раванди паҳншавии гармии моеъ
• Усули 6 аз 7: Раванди ҷудо кардани изотопҳои электромагнитӣ
• Усули 7 аз 7: Раванди ҷудо кардани изотопҳои лазерӣ
• Маслиҳатҳо
• Огоҳӣ

Уран ҳамчун сӯзишворӣ барои реакторҳои ҳастаӣ истифода мешавад ва инчунин барои сохтани аввалин бомбаи атомӣ дар соли 1945 ба Хиросима партофта шуда буд. Уран аз маъдани қатрони уран истихроҷ карда мешавад, ки дорои якчанд изотопҳои массаҳои гуногуни атомӣ ва дараҷаҳои гуногуни радиоактивӣ мебошад. Барои истифода дар реаксияи пӯсида, миқдори изотопи U бояд ба дараҷаи муайян зиёд карда шавад. Ин равандро ғанисозии уран меноманд. Якчанд роҳҳо барои ин кор вуҷуд доранд.

Қадамҳо

Усули 1 аз 7: Раванди бойсозӣ

1. 1 Қарор кунед, ки уранро барои чӣ истифода хоҳед бурд. Одатан, маъдани уран танҳо 0,7% U дорад ва боқимонда аз изотопи нисбатан мӯътадили U иборат аст. Навъи реаксияе, ки шумо мехоҳед уранро истифода баред, сатҳи U -ро муайян мекунад, ки шумо бояд маъданро барои истифодаи уран то ҳадди имкон самаранок дастрас аст. ....
   • Уране, ки дар нерӯи атомӣ истифода мешавад, бояд то 3-5% U бой карда шавад (баъзе реакторҳои атомӣ истифодаи урани бойнашударо талаб мекунанд).
   • Уран, ки барои сохтани силоҳи ҳастаӣ истифода мешавад, бояд то 90% U бой карда шавад.
2. 2 Маъдани уранро ба газ табдил диҳед. Аксар усулҳои ғанисозии уран талаб мекунанд, ки маъдан ба гази ҳарорати паст табдил дода шавад. Гази фтор ба агрегати конверсионии маъдан чорй карда мешавад. Оксиди уран бо фтор барои истеҳсоли гексафторид уран (UF) ҳамкорӣ мекунад₆). Пас аз он изотопи U аз газ ҷудо карда мешавад.
3. 3 Гани ғанисозии уран. Қисми боқимондаи ин матн роҳҳои гуногуни ғанисозии уранро тавсиф мекунад. Маъмултарин диффузияи газ ва центрифугаи газ мебошанд, аммо ҷудошавии изотопҳои лазерӣ бояд ба зудӣ онҳоро иваз кунад.
4. 4 Табдил додани гексафторид уран ба диоксиди уран (UO₂). Пас аз ғанисозӣ, уран бояд барои истифодаи минбаъда ба шакли устувор ва қавӣ табдил дода шавад.
   • Дуоксиди уран ҳамчун сӯзишворӣ барои реакторҳои ҳастаӣ дар шакли гранулҳо дар қубурҳои металлӣ ҷойгир карда шудааст, ки чубҳои 4-метриро ташкил медиҳанд.

Усули 2 аз 7: Раванди паҳншавии газ

1. 1 Насоси UF₆ тавассути қубурҳо.
2. 2 Газро тавассути филтр ё мембранаи ғафс гузаронед. Азбаски изотопи U нисбат ба U, UF сабуктар аст₆дорои изотопи сабуктар аз мембрана назар ба изотопи вазнинтар зудтар мегузарад.
3. 3 Раванди диффузияро то он даме, ки шумо миқдори кофии U -ро ҷамъоварӣ кунед, такрор кунед. Диффузияи такрорӣ каскад номида мешавад. Пеш аз ҷамъоварии кофии U метавонад аз мембрана то 1400 гузариш гузарад.
4. 4 UF -ро мустаҳкам кунед₆ ба моеъ. Пас аз ғанисозии газ онро ба моеъ конденсия мекунанд ва дар зарфҳо мегузоранд, ки дар он ҷо барои интиқол ва табдил ба гранулаҳо хунук ва мустаҳкам карда мешаванд.
   • Азбаски миқдори зиёди газ аз филтрҳо мегузарад, ин раванд энергия истеъмол мекунад ва аз ин рӯ аз кор мемонад.

Усули 3 аз 7: Раванди муштараки газ

1. 1 Якчанд баллонҳоро бо суръати баланд чарх занед ҷамъ кунед. Ин баллонҳо центрифугаҳо мебошанд. Центрифугаҳо ҳам параллел ва ҳам пайдарпай ҷамъ карда мешаванд.
2. 2 UF -ро бор кунед₆ дар центрифугҳо. Центрифугаҳо бо истифода аз қувваи марказгурез маҷбур мекунанд, ки гази вазнинтарро дар бар гирад, то дар деворҳои силиндр бошад ва як сабуктараш бо U дар марказ бимонад.
3. 3 Газҳои ҷудошуда.
4. 4 Равандро бо ин газҳо дар центрифугҳои гуногун такрор кунед. Гази дорои мазмуни баланди У аз центрифуга мегузарад, то боз ҳам бештар U барқарор шавад ва гази дорои миқдори ками U барои ситонидани U -и боқимонда фишурда шавад.Ҳамин тариқ, нисбат ба диффузияи газ бештар U ба даст меояд.
   • Раванди истифодаи центрифугаҳои газ дар солҳои 1940 -ум ихтироъ шуда буд, аммо то солҳои 1960 -ум, вақте ки истеъмоли камтари энергия аҳамият пайдо кард, он қадар зиёд истифода нашуд. Ҳоло иншоот бо истифода аз ин раванд дар Юниси ИМА ҷойгир аст. Дар Русия 4 чунин корхона мавҷуд аст, дар Ҷопон ва Чин - ҳар кадоме 2, дар Британияи Кабир, Нидерландия ва Олмон - якто.

Усули 4 аз 7: Раванди ҷудошавии аэродинамикӣ

1. 1 Якчанд баллонҳои танги стационарӣ созед.
2. 2 UF ворид кунед₆ ба баллонҳо бо суръати баланд. Гази ба ин тариқ воридшуда дар силиндр мисли сиклон давр мезанад, ки дар натиҷа он ба U ва U тақсим мешавад, чун дар центрифугаи гардишкунанда.
   • Дар Африқои Ҷанубӣ онҳо ихтироъ карданд, ки газ ба баллон тангенсиалӣ ворид карда шавад. Дар айни замон он дар изотопҳои сабук, ба мисли кремний озмоиш карда мешавад.

Усули 5 аз 7: Раванди паҳншавии гармии моеъ

1. 1 Дар зери фишор гази UF -ро гардонед₆ ба моеъ.
2. 2 Сохтани ду қубури консентратсионӣ. Қубурҳо бояд хеле баланд бошанд. Қубурҳо дарозтар бошанд, ҳамон қадар газро ҷудо кардан мумкин аст.
3. 3 Иҳотаи қубурҳо бо ғилофаки оби моеъ. Ин қубури беруниро хунук мекунад.
4. 4 Байни қубурҳо гексафторид уран моеъ ворид кунед.
5. 5 Туби даруниро бо буғ гарм кунед. Гармӣ дар UF ҷараёни конвексия эҷод мекунад₆, ки боиси изотопҳои рӯшноии U ба найчаи гарми дарунӣ ва У -и вазнин ба беруни хунуки беруна ҳаракат мекунанд.
   • Ин раванд дар соли 1940 дар доираи Лоиҳаи Манҳеттан ихтироъ шуда буд, аммо пас аз таҳияи раванди самараноки диффузияи газ қатъ карда шуд.

Усули 6 аз 7: Раванди ҷудо кардани изотопҳои электромагнитӣ

1. 1 Ионизатсияи гази UF₆.
2. 2 Газро аз майдони магнитии қавӣ гузаронед.
3. 3 Изотопҳои урони ионизатсияшударо аз осоре, ки ҳангоми гузаштан аз майдони магнитӣ мегузоранд, ҷудо кунед. Ионҳои U осореро боқӣ мегузоранд, ки нисбат ба U фарқ мекунанд. Ин ионҳоро ҷудо кардан мумкин аст, то урани ғанишударо тавлид кунанд.
   • Ин усул барои тавлиди уран барои бомбаи атомӣ, ки соли 1945 ба Хиросима партофта шуда буд, аз ҷониби Ироқ дар соли 1992 барои силоҳи ҳастаии худ истифода шудааст. Ин усул нисбат ба усули диффузияи газ 10 маротиба зиёдтар энергия талаб мекунад, ки ин барои барномаҳои миқёси калон ғайриимкон аст.

Усули 7 аз 7: Раванди ҷудо кардани изотопҳои лазерӣ

1. 1 Танзими лазерӣ ба басомади муайян. Нури лазерӣ бояд дарозии муайяни мавҷ дошта бошад (ранги ягона). Дар дарозии мавҷи додашуда, лазер танҳо атомҳои U -ро ҳадаф мегирад ва атомҳои U солим мемонад.
2. 2 Нишон додани лазер ба уран. Баръакси дигар усулҳои ғанисозии уран, ин раванд истифодаи гази гексафторидро талаб намекунад. Шумо метавонед хӯлаи уран ва оҳанро истифода баред, ки маъмулан дар саноат анҷом дода мешавад.
3. 3 Атомҳои уранро бо электронҳои ҳаяҷоновар озод мекунад. Инҳо атомҳои U хоҳанд буд.

Маслиҳатҳо

• Дар баъзе кишварҳо партовҳои ҳастаӣ барои ҷудо кардани уран ва плутоний аз раванди пӯсидан дубора истифода мешаванд. Урани такроран истифодашаванда бояд аз U ва U, ки дар ҷараёни пӯсиш ба даст омадааст, истихроҷ карда шавад ва акнун уран бояд ба сатҳи болотар аз аввала ғанӣ карда шавад, зеро U нейтронҳоро ҷаббида мегирад ва ҳамин тариқ раванди фаноро суст мекунад. Бинобар ин, урани бори аввал истифодашаванда бояд аз урани такрорӣ ҷудо нигоҳ дошта шавад.

Огоҳӣ

• Дар асл, уран суст радиоактив аст. Аммо, ҳангоми табдил додани он ба UF₆ , он ба кимиёвии заҳрнок мубаддал мешавад, ки ҳангоми тамос бо об кислотаи гидрофторӣ ба вуҷуд меорад. Аз ин рӯ, корхонаҳои ғанисозии уран ҳамон сатҳи амният ва ҳифзро талаб мекунанд, ба монанди корхонаҳои кимиёвӣ, ки бо фтор кор мекунанд, ки нигоҳдории гази UF -ро дар бар мегирад₆ дар зери фишори паст ва истифодаи мӯҳри иловагӣ ҳангоми кор дар зери фишори баланд.
• Урани дубора коркардшаванда бояд ба таври ҷиддӣ ҳифз карда шавад, зеро изотопҳои U дорои унсурҳои пӯсида ба унсурҳое мебошанд, ки радиатсияи қавии гамма баровардаанд.
• Урани ғанишударо одатан танҳо як маротиба дубора истифода бурдан мумкин аст.