ما هو تخصيب اليورانيوم واهم مراحله وتقنياته بالتفصيل

ما هو تخصيب اليورانيوم سؤال يتضمن العديد من المفاهيم، والمصطلحات العلمية، ويتطلب استيعاب الدروس والمبادىء الأساسية في علم الكيمياء، كتعريف النظائر، والخصائص الفيزيائية للعناصر، وفي هذا المقال سيتم تقديم بحث شامل عن عنصر اليورانيوم وتقنيات التخصيب، وطريقة عمل المفاعلات النووية.

نبذة عن اليورانيوم

قبل الإجابة على السؤال الرئيس للمقال ما هو اليورانيوم المخصب من الضروري تقديم نبذة عن اليورانيوم، وهو عنصر كيميائي إشعاعي متحلل، يسمى باللغة الإنجليزية “Uranium”، ويرمز له بالحرف U، وهو فلز أبيض يميل لونه إلى الفضي، ويقع ضمن سلسلة الأكتينيدات في الجدول الدوري للعناصر، وهو أثقل العناصر، وأكثرها كثافة في الطبيعة، وتتميز ذرة اليورانيوم باحتواءها على 92 بروتون و92 إلكترون، تقع 6 إلكترونات منها في مدار التكافؤ، وتتميز نظائره بكونها غير مستقرة في الطبيعة.[1]

شاهد أيضًا: الفرق بين  العدد الذري والعدد الكتلي.

ما هو تخصيب اليورانيوم

تخصيب اليورانيوم أو باللغة الإنجليزية “Uranium Enrichment”، هي عملية عزل نظائر عنصر اليورانيوم، وتسمى باللغة الإنجليزية “Isotope separation”، وتهدف لزيادة تركيز النظائر، وذلك للحصول على مادة مشبعة، وبالتالي فهي عملية عزل نظائر اليورانيوم الطبيعي للحصول على اليورانيوم المخصب أو ما يسمى باليورانيوم المنضب، وذلك من خلال زيادة نسبة نظائر اليورانيوم 235، وازالة النظائر الأخرى، باستخدام الحرارة أو الغاز، أو استعمال الليزر أو الأشعة الكهرومغناطيسية.[2]

مراحل تخصيب اليورانيوم

تتم عملية التخصيب وفقًا لبروتوكول محدد، يتضمن سلسلة من المراحل، وهي كما يأتي:[3]

• استخراج معدن اليورانيوم الخام من المناجم.
• تنقية، وتحويل اليورانيوم.
• استخلاص ثاني أكسيد اليورانيوم، أو أكسيد اليورانيوم المركز.
• تحويل أكسيد اليورانيوم إلى غاز هكسا فلورايد اليورانيوم.
• فصل النظائر، وفصل اليورانيوم 235 عن اليورانيوم 238.

تقنيات تخصيب اليورانيوم

لتوضيح جواب السؤال ما هي عملية عزل اليورانوم المخصب فيما يأتي أبرز تقنيات استخلاص اليورانيوم المخصب:[4]

• تقنية الكعكة الصفراء: الكعكة الصفراء هي آلة تعمل على تحويل اليورانيوم الخام إلى غاز سادس فلوريد اليورانيوم، وهي عملية تحويل اليورانيوم من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية.
• تقنية الحاجز الفولاذي: حيث يتم ضخ ذرات اليورانيوم بتسريع حركة ذرات اليورانيوم 235، لفصلها عن ذرات اليورانيوم 238، وتكرار العملية لأكثر من 1400 مرة للحصول على نظير اليورانيوم رقم 235 بنسبة يتراوح تركيزها بين 35% من سادس فلوريد اليورانيوم.
• تقنية الطرد المركزي: وتعتمد على دوران غاز اليورانيوم بسرعة هائلة، لاستخراج اليورانيوم 238، وترسب ذرات اليورانيوم 235.

الأسلحة والمفاعلات النووية

في ختام رحلة البحث عن ما هو تخصيب اليورانوم من الضروري الوقوف عند محطة الأسلحة والمفاعلات النووية، قالهدف من تخصيب اليورانوم يتمثل في صناعة أسلحة الدمار الشامل، أو انتاج الطاقة، فالقنبلة النووية هي سلاح يستمد قوته التدميرية من عملية الانشطار النووي، والتي تؤدي إلى انفجار ضخم، وخسائر مادية ومعنوية فادحة، والمفاعل النووي، هو عبارة عن محطة تتضمن جهاز ضخم، يستخدم لتوليد تفاعل نووي متسلسل، من خلال انشطار أنوية اليورانيوم أو البلوتونيوم لتوليد طاقة حرارية.[2]

ما هو تخصيب اليورانيوم سؤال يتضمن العديد من المفارقات العلمية والأخلاقية والسياسية، فيعد البرنامج النووي الإيراني أبرز المواضيع التي تشكل الخلاف الكبير بين العديد من الدول، واصدار العديد من العقوبات في حقها، ويبقى السؤال مطروحًا حول مستقبل عنصر اليورانيوم كمصدر مستدام للطاقة.