Hoe om uraan te verryk

Uraan word gebruik as `n energiebron in kernreaktore en is gebruik om die eerste atoombom laat val op Hirosjima in 1945. Die uraan ontgin as `n mineraal genaamd pikblende maak, en bestaan ​​uit talle isotope met verskillende atoommassas en verskillende radioaktiwiteitsvlakke. Om in splitsingsreaksies gebruik te word, moet die hoeveelheid uraan-isotoop U verhoog word tot `n vlak wat splitsing in `n reaktor of pomp toelaat. Hierdie proses word uraanverryking genoem en daar is verskeie maniere om dit uit te voer.

stappe

2

Omskep die uraanerts in `n gas. Die meeste van die metodes wat vandag bestaan ​​vir die verryking van uraan, vereis dat die erts omskep word in `n lae temperatuurgas. Aan die einde het word die gewone fluoor gas om `n sukses plant minerale gepomp dan die gas uraanoksied reageer met die fluoor gas en hexafluoride uraan dit sal voorkom (UF₆). Die gas mag optree om die isotope van U te skei en te versamel.

3

Verryk uraan. Die oorblywende gedeeltes van hierdie artikel beskryf die verskillende prosesse wat bestaan ​​om uraan te verryk. Van al hierdie prosesse is die proses van gasdiffusie en gas sentrifugasie die twee mees algemene, maar dit word verwag dat die proses van laser-isotoopseparasie hulle sal vervang.

4

Skakel UF gas₆ in uraandioksied (UO₂). Sodra verryk uraan, is dit nodig om dit om te skakel in `n soliede en stabiele vorm vir sy vereiste gebruik.

2

Laat die gas deur `n poreuse filter of membraan beweeg. Terwyl die isotoop U ligter is as die U-isotoop, is die UF₆ Die ligste isotoop sal vinniger deur die membraan versprei as die een wat swaarder isotope bevat.

3

Herhaal die diffusieproses totdat genoeg U versamel is. Herhalende uitsaai word "kaskade" genoem. Dit kan tot 1400 diffusies deur poreuse membrane neem om genoeg U te verkry en sodoende genoeg uraan te verryk.

4

UF gas kondenseer₆ sodat dit vloeibare vorm verkry. Sodra die gas voldoende verryk is, moet dit in vloeibare vorm gekondenseer word en dan in tenks gestoor word, waar dit afkoel en stol om te vervoer en omskep te word in brandstofpellets.

2

Pompe UF gas₆ binne die sentrifuges. Die sentrifuge sal sentripetale versnelling gebruik om die swaarste U na die silindermure en die ligste U na die middel van die silinder te stuur.

3

Dit onttrek die gasse wat in die proses geskei is.

4

Herprobeer die geskeide gasse in verskillende sentrifuges. Die U-ryk gasse word na `n sentrifuge gestuur waar selfs meer U uitgehaal sal word - terwyl die uitgeputte U-gas na `n ander sentrifuge gaan, om die oorblywende U te onttrek. Dit laat die sentrifugeringsproses toe om onttrek te word. veel meer as die proses van gas diffusie.

2

Spuitgas UF₆ binne die silinders teen hoë spoed. Die gas word in die silinders ingespuit, sodanig dat dit op `n sikloniese wyse geroteer word, wat dieselfde skeiding van die U en die U tot gevolg het as wat deur sentrifugale rotasie verkry word.

2

Bou `n paar konsentriese buise. Die buise moet hoog genoeg wees, want hoe hoër is die skeiding van die U en U-isotope.

3

Omring die buise met `n deksel van water. Dit sal die buitekant van die buis afkoel.

4

Spuit die UF₆ vloeistof tussen die buise.

5

Verhit die binnekant van die buis met stoom. Die hitte sal `n konveksie stroom in die UF skep₆, dieselfde uittreksel die U-isotope as hierdie ligter, en gerig op die warmste buis en stoot die sentrum U swaarder isotope om die kouer en buite die buis.

2

Gaan die gas deur `n sterk magnetiese veld.

3

Skei die isotope van die geïoniseerde uraan, identifiseer hulle deur die spore wat hulle verlaat wanneer hulle deur die magnetiese veld beweeg. Die ione van U verlaat spore wat `n kromming vorm wat verskil van die wat deur die U gelaat word. Die ione kan geïsoleer word om die uraan te verryk.

2

Verlig die uraan met laserlig. In teenstelling met die ander uraanverrykingsprosesse, is dit nie nodig om uraanheksafluoriedgas te gebruik nie, alhoewel die meeste ander laserprosesse dit benodig. U kan ook `n uraan en yster legering gebruik as `n bron van uraan, dieselfde wat bereik kan word deur die proses van die skeiding van isotope van atoomstoom deur laser (AVLIS, volgens akronieme in Engels).

3

Onttrek die uraanatome deur elektrone in opgewonde toestand. Dit sal U atome wees.