فرایند غنی سازی
برخی فرایند های غنی سازیاورانوم فقط درآزمایشگاه قابل انجام می باشند.وبرخی دیگر درمقیاس کلان وتجاری قابل استفاد ه می باشد
1-فرایند انتشار گاز(Gaseous Diffusion Process
2-فرایند سانتریفوژ((Centrifuge Process
در هر دو فرایند نامبرده شده گاز هگزا فلوئورید اورانیوم(6FU ( به عنوان ماده اولیه جهت غنی سازی استفاده میشود.مولکول های UF 6 حا وی 235 Uسبک تراز سایر مولکولهای UF6 حاوی دیگر ایزوتوپها ی اورانیم می باشند.واین اختلاف جرم مولکولهای UF6 با ایزوتوپهای اورانیوم مختلف اساس کار فرایندهای مهم غنی سازی در مقیاس تجاری میباشد
1)فرایند انتشار گاز در غنی سازی اورانیوم
در این فرایند گازUF6 تحت فشار رابا نیروبه طرف غشای متخلخلی هدایت میکنند.چون مولکولهای UF6حا وی U235 سبکتر ازUF6 حاوی اورانیوم 238است. پس اورانیوم 235سریعتر وراحت تراز خلال غشای متخلخل عبور میکنند.UF6که منتشر شده از غشای متخلخل بیشتر حاوی اورانیوم 235 میباشد وتشکیل اورانیوم غنس شده را میدهد. وتی UF6 که از غشای متخلخل عبور نمیکند از نظر U235 کمتر از حد طبیعی میباشد که تسکیل اورانیم ضعیف شدهد را میدهد .این فرایند طی مراحل انتشار اتفاق می افتد به همین دلیل به فرایند انتشار گازی فرایند آبشار :Cascade: نیز میگویند.هر مرحته شامل یک کمپرسور انتشاردهندهو خنک کننده کمپرسور می باشد.گاز میبایست از1400مرحله عبور کندتا اورانیومی باغلظت 3%-4% ازایزوتوپ 235 تولید کندواین همان اورانیوم غنی شده است .درحال حاظرفرایند انتشار گاز40% ازظرفیت غنی سازی را انجام میدهد.اکثر طرحهای غنی سازی به روش انتشار گاز درحال کنار گذاشتن میباشند و جای خود را به روش سانتریقوژ میدهند ..
2-فرایند سانتریفوژ در غنی سازی
فرایند سانتریفوژ گاز اول بار در سال1340 معرفی شد ولی بدلیل توجه بیشتر به فرایند انتشار گاز که ساده تر بود مسکوت ماند.سپس این فرایند در سالهای 1960 بعنوان دومین فن آوری غنی سازی تجاری گسترش یافت .در این فرایند مشابه فرایند قبلی ازگاز UF6 استفاده میکنند.واز تفاوت اندک بین 235U وU238 موجود درگاز UF6 استفاده میشود. گاز UF6 در یک سری از لوله های خلاء (مکنده) که هر کدام حاوی گرداننده(Rotor) به طول 2-1 متر قطر 20-15 سانتیمتر است وارد میشود .وقتی که گرداننده ها بطر مرتب در هر دقیقه 50000تا 70000دور میچرخند غلظت مولکولهای سنگینترUF6 حاویU 235 درسمت بدنه بیرونی سیلندر افزایش می یابد ومشابه این افزایش غلظت مولکولهایحاوی اورانیوم 235 در مرکز بیشتر میشود .این تغییرات غلظت توسط چرخش محوری گازی درون سیلندر بیشتر میشود .گاز غنی شده UF6 حاوی اورانیوم 235میباشد در مراحل بعدی فرایند وارد میشود ولی گاز ضغیف شده UF6که حاوی اورانوم 238 میباشد به مراحل قبلی باز می گردد.در نهایت اورانوم غنی شده وضعیف شدهیکی پس از دیگری بطور مطلوب ودلخواهبرداشتدمی شود.برای جداسازی بهتر دو ایزوتوپ "سانتیفوژ در سرعت های بالا میچرخدودیواره بیرونی سیلندر چرخان با سرعتی بین400تا500 متر در ثانیه میگرددواین سرعت شتاب جاذبه را میلیونها بار بیشتر میکند .اگرچه ظرفیت یک سانتریفوژ منفرد خیلی کمتر ازیک مرحله انتشار گاز منفرد است ولی قابلیت جدا سازی ایزوتوپهی توسط سانتریفوژ بسیار شدید وعالی است مراحل سانتریفوژ بطور طبیعی شامل مقدار زیادی ازسانتریفوژهای مشابه ومانند هم میباشد وایمراحل مشابه مراحل در فرایند انتشار گاز بطور متوالی وپشت سر هم تکرار می شود.درفرایند سانتریفوژ تعداد مراحل ممکن است تنها 20-10 باشدولی درعوض تعداد مراحل در فرایند انتشارهزار مرتبه یا بیشتر میباشد.
منبع اینترنتی:Uranhum Information Center ltd Nuclear Issues briefing paper33” june2003
