(برقِ هسته ای)
اُورانیوم-۲۳۵ مهم‌ترین ماده مورد نیاز (برای شکافته شدن و تولید انرژی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : اورانیوم-۲۳۵ مهم‌ترین ماده مورد نیاز رآکتور هسته‌ای (برای شکافته شدن و تولید انرژی) است. اما مشکل کار اینجاست که اورانیوم استخراج شده از معدن، ترکیبی از ایزوتوپ‌های مختلف از جمله دو ایزوتوپ مهم و پایدار اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ می‌باشد.
به‌طوری که از این مخلوط سهم ایزوتوپ۲۳۵ حدود هفت دهم درصد است و برای کاربردی شدن آن در صنعت هسته‌ای باید غلظت آن بین ۲ تا ۵ درصد باشد بنابراین لازم است غنی‌سازی شود. ایزوتوپ‌های اورانیوم می‌توانند از هم جدا بشوند تا نسبت یک ایزوتوپ بر دیگری افزایش یابد. این فرایند غنی‌سازی نام دارد.اتصال سری سانتریفیوژهای گازی در یک کارخانهٔ غنی‌سازی سانتریفیوژ دستگاهی است که برای جداسازی مواد از یکدیگر بر اساس وزن آن‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه مواد را با سرعت زیاد حول یک محور به گردش درمی‌آورد و مواد متناسب با وزنی که دارند از محور فاصله می‌گیرند. در واقع در این روش برای جداسازی مواد از یکدیگر از شتاب ناشی از نیروی گریز از مرکز استفاده می‌شود. کاربرد عمومی این دستگاه برای جداسازی مایع از مایع یا مایع از جامد است. سانتریفیوژهایی که برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌شود حالت خاصی دارند که برای گاز تهیه شده‌اند که به آن‌ها Hyper-Centrifuge گفته می‌شود.
پیش از آنکه دانشمندان از این روش برای غنی سازی اورانیوم استفاده کنند، از تکنولوژی خاصی بنام Gaseous Diffusion به معنی پخش و توزیع گازی استفاده می‌کردند. سانتریفیوژ گردش سریع سیلندر، نیروی گریز از مرکز بسیار قوی تولید می‌کند و طی آن مولکولهای سنگین تر (آنهایی که شامل ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸ هستند) از مرکز محور گردش دورتر می‌گردند و برعکس آن‌ها که مولکولهای سبکتری دارند (حاوی ایزوتوپ (اورانیوم ۲۳۵) بیشتر حول محور سانتریفیوژ قرار می‌گیرند. در غنی سازی اورانیوم با روش سانتریفوژ گازی، از تعداد زیادی سیلندر دوار که به صورت موازی و سری کنارهم قرار داده شده‌اند استفاده می‌شود. غنی‌سازی اورانیوم عملی است که به‌واسطهٔ آن در یک تودهٔ اورانیوم طبیعی مقدار ایزوتوپ ۲۳۵U بیشتر و مقدار ایزوتوپ ۲۳۸U کم‌تر شود. غنی‌سازی اورانیوم یکی از مراحل چرخهٔ سوخت هسته‌ای است.اورانیوم طبیعی (که به‌شکل اکسید اورانیوم است) شامل ۹۹٫۳٪ از ایزوتوپ ۲۳۸U و ۰٫۷٪ از ۲۳۵U است. ایزوتوپ ۲۳۵U اورانیوم قابل شکافت و مناسب برای برق هسته ای و نیروگاه های هسته ای است. چرخه سوخت هسته‌ای شامل فرآیندهای مختلفی است که منجر به تبدیل "سنگ معدن اورانیوم" به سوخت مورد استفاده در نیروگاه‌های هسته‌ای می‌شود. مجموعه این مراحل، چرخه سوخت هسته‌ای نام دارد که غنی‌سازی اورانیوم یکی از مراحل آن است.
نتیجه گیری :
اورانیوم-۲۳۵ مهم‌ترین ماده مورد نیاز رآکتور هسته‌ای (برای شکافته شدن و تولید انرژی) است. اما مشکل کار اینجاست که اورانیوم استخراج شده از معدن، ترکیبی از ایزوتوپ‌های مختلف از جمله دو ایزوتوپ مهم و پایدار اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ می‌باشد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک