(برقِ هسته ای)
برقِ هسته ای __ منبع نامحدود انرژی اِلکتریکی «اُورانیوم 235 با غنای بالا» که ۲۳۵U در آن بیشتر از ۲۰٪ و حتی در مواردی بیش از ۹۸٪
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : برای تولید برق هسته ای «اورانیوم با غنای پایین» که میزان ۲۳۵U آن کم‌تر از ۲۰٪ ولی بیشتر از ۰/۷٪ است. سوخت بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای بین ۳ تا ۵ درصد ۲۳۵U است.«اورانیوم با غنای بالا» که ۲۳۵U در آن بیشتر از ۲۰٪ و حتی در مواردی بیش از ۹۸٪ است.
ایزوتوپ های پرتوزا یا رادیواَکتیو را ایزوتوپ های ناپایدار هم می گویند. در این گونه از ایزوتوپ هسته به صورت پرتوی آلفا، بتا، گیراندازی الکترون و… واپاشی می شود و به حالتهای پایدارتری از انرژی می رسد. این نوع ایزوتوپ ها با اینکه خطرناک هستند، اما در زندگی کاربرد های مفیدی دارند.
برای تولید منبع نامحدود انرژی الکتریکی (برقِ هسته ای) در سنگ معدن استخراج شده، اورانیوم طی فرایندهای مکانیکی و شیمیایی از دیگر عناصر جدا می‌شود؛ به این ترتیب که سنگ معدن اورانیوم ابتدا در دستگاه‌های مخصوصی خرد و آسیاب می‌گردد، سپس طی یک فرآیند شیمیایی شامل حل کردن در اسید، خالص‌سازی می‌شود و بصورت یک حالت جامد به هم پیوسته در‌می‌آید، که آن را کیک زرد (U3O8) می‌نامند. کیک زرد شامل ۷۰٪ اورانیوم بوده و دارای خواص رادیواکتیو یا پرتوزایی است. کیک زرد جامد است، ولی در مرحله بعد (غنی سازی) از تکنولوژی ویژه‌ای استفاده می‌شود که نیازمند حالت گازی است.
بنابراین برای تبدیل کنسانتره اکسید اورانیوم جامد (U3O8) به گاز اورانیوم هگزافلوراید (UF6)، مراحل زیر صورت می‌گیرد:
۱__ ابتدا روی کیک زرد کنترل کیفیت اندازه ذرات کنسانتره و سیالیت آن انجام می‌شود. سپس جهت تولید پودر UO2 از کیک زرد (U3O8) عملیات انحلال، استخراج، رسوب گیری UC9 و احیاء انجام می‌شود و برای تبدیل UO2 به UF6 (نمک سبز) با فلوئوریک اسید (HF) آن را ترکیب می کنند تا UF4 به دست آید. سپس UF4 را با گاز فلوئور (9F) فلوریناسیون می‌کنند تا در نهایت اورانیوم هگزافلوراید (UF6) به دست آید، که خوراک دستگاه سانتریفوژ گازی است و در آنجا غنی سازی می‌شود.
۲__ ابتدا روی کیک زرد کنترل کیفیت اندازه ذرات کنسانتره و سیالیت آن انجام می شود. سپس جهت تولید پودر UO2 از کیک زرد (U3O8) عملیات انحلال، استخراج، رسوب گیری UC9 و احیاء انجام می‌شود و برای تبدیل UO2 به UF6 (نمک سبز) با فلوئوریک اسید (HF) آن را ترکیب می کنند تا UF4 به دست آید. سپس UF4 را با گاز فلوئور (9F) فلوریناسیون می‌کنند تا در نهایت اورانیوم هگزافلوراید (UF6) به دست آید، که خوراک دستگاه سانتریفوژ گازی است و در آنجا غنی سازی می شود.
نتیجه گیری :
برای تولید برق هسته ای «اورانیوم با غنای پایین» که میزان ۲۳۵U آن کم‌تر از ۲۰٪ ولی بیشتر از ۰/۷٪ است. سوخت بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای بین ۳ تا ۵ درصد ۲۳۵U است.«اورانیوم با غنای بالا» که ۲۳۵U در آن بیشتر از ۲۰٪ و حتی در مواردی بیش از ۹۸٪ است.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک