مفاعل نووي: الفرق بين النسختين
| [نسخة منشورة] | [نسخة منشورة] |
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
سطر 134:
على سبيل المثال اليورانيوم المخصب عبارة عن يورانيوم تمت زيادة نسبة نظائر [[يورانيوم-235|اليورانيوم-235]] فيه وازالة النظائر الأخرى مثل اليورانيوم-238. وعملية التخصيب هذه صعبة ومكلفة وتكمن الصعوبة في أن النظائر الذي يراد ازالتها من اليورانيوم شبيهة جدا من ناحية الكتلة الذرية والخواص الكينميائية للنظائر الذي يرغب بالإبقاء عليها وتخصيبها . وتتم عملية التخصيب باستخدام بطرق متعددة، كلها تعتمد على الحرارة العالية. الطريقة الأمريكية المتبعة في مشروع مانهاتن لغنتاج القنابل الذرية كانت بطريقة النغاذية ؛ حيث تختلف نفاذية اليورانيوم -235 عن نفاذية اليورانيوم-238 في السيراميك مثلا. الطريقة الثانية التي يكثر استخدامها هي طريقة [[طرد مركزي|الطرد المركزي]] . وهناك طرق أخرى أكثر تعقيدا كاستعمال الليزر أو الأشعة الكهرومغناطيسية ولكنها ليست للأغراض الصناعية. معامل الفصل بين النظيرين عبر مرحلة واحدة هو 1.3 للطريقة الطرد المركزي بالمقارنة بمعامل 1.005 للإنتشار الحراري عبر حاجز، وهي نسبة تعادل 1:50 من وجهة الطاقة المستخدمة <ref name="Lodge" /> . طريقة الطرد المركزي تتبع في تخصيب 54% من اليورانيوم المخصب في العالم.
وتبلغ نسبة [[يورانيوم-235|اليورانيوم-235]] الذي يراد تخصيبه من اجمالي ذرات اليورانيوم الطبيعي نسبة 0.7% فقط ولكن هذا الجزء هو المرغوب فيه لكونه يصلح للإنشطار بواسطة تسليط [[نيوترون]] منخفض السرعة عليه ؛ وهذا ما يتم في مفاعل نووي يعمل بالماء الخفيف. أما اليورانيوم الطبيعي فيمكن من حيث المبدأ استخدامه في مفاعل نووي مع استخدام [[ماء ثقيل|الماء الثقيل]] لتهدئة سرعة النيوترونات قبل اصتدامها باليورانيوم-235. أغلبية الجزء المتبقي من اليورانيوم الطبيعي بعد استخلاص جزء [[اليورانيوم-235]] هو [[يورانيوم-238|اليورانيوم-238]] (أو "اليورانيوم المنضب" الذي يحتوي على نسبة أقل من 7و0% يورانيوم-235) . تم تخصيب اليورانيوم لأول مرة في [[الولايات المتحدة]] أثناء [[الحرب العالمية الثانية]] لصناعة قنبلة هيروشيما التي ألقيت على اليابان في أغسطس 1945 . القنبلة النووية الثانية التي ألقيت على نجازاكي كانت من البلوتونيوم-239، وبهما انتهت الحرب بين الولايات المتحدة واليابان بلا قيد ولا شرط. تم بناء 3 من المفاعلات النووية في ولايات [[تينيسي]] و[[أوهايو]] و[[كنتاكي]] وكانت الطريقة المستعملة عبارة عن ضخ كميات كبيرة من اليورانيوم على شكل غاز يورانيوم هيكسافلوريد {{إنج|uranium hexafluoride}} في درجة حرارة عالية إلى حواجز ضخمة تحوي على ملايين الثقوب الصغيرة جدا وبسرعة نفاذية اليورانيوم -235 بالمقارنة بسرعة نفاذية اليورانيوم-238 في الحواجز تزداد نسبة اليورانيوم-235 في المخلوط على الناحية الخلفية من الحاجز. وبتتابع تلك العمليات الواحدة تلو الأخرى يمكن الوصول إلى نسبة يورانيوم-235 أعلى من 90% تصلح لصناعة قنبلة هيروشيما. استغلال الفرق في سرعة النفاذية مكّن الولايات المتحدة من صناعة قنبلة هيروشيما، وتمتلك [[الولايات المتحدة]] يورانيوم مخصب من النوع العالي الخصوبة بنسبة 90%.
ومن أساليب التخصيب الأخرى الأسلوب الذي يعرف بطريقة [[الطرد المركزي]]، وفيه يلزم أيضا تكرار الطرد المركزي في مرات عديدة.
| |||