إن المقصود بتخصيب اليورانيوم هو تحويل ذرات عنصر اليورانيوم من النظير U238 الأكثر استقراراً إلى النظير U235 الأكثر قابلية للانشطار. والفكرة العلمية التي يقوم عليها هذا التحويل تستند على قانون جراهام للانتشار وفيما يلي شرح مبسط جداً لقانون جراهام هذا ثم شرح مختصر لطريقة تخصيب عنصر اليورانيوم .
قانون جراهام للانتشار:
من المعروف أن الغازات تنتشر في الفراغ لتشغل أي حجم يكون متاحاً لها ، ويسمى مثل هذا الامتداد التلقائي للمادة الغازية بالانتشار ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة بسهولة عند فتح قارورة تحتوي على غاز النشادر اذ سرعان ما تملأ رائحتها الغرفة.
وقد وجد أن سرعة انتشار الغاز تعتمد على وزنه الجزيئي فالغاز الأخف ينتشر بسرعة أكبر وكمياً وعند ظروف ثابتة فإن معدل انتشار الغاز يتناسب عكسياً مع الجذر التربيعي لوزنه الجزيئي وهذا ما يعرف باسم قانون جراهام للانتشار الذي اكتشف في عام 1829 للميلاد.
ولقد طبقت الحقيقة بأن الغاز الأثقل تنتشر جزيئاته أكثر بطئاً من الغازات الأخف على نطاق هائل في فصل نظير اليورانيوم 235 القابل للانشطار من اليورانيوم 238 غيرالقابل للانشطار اذ يحول اليورانيوم الطبيعي إلى غاز فلوريد اليورانيوم UF6 الذي يمرر عند ضغط منخفض خلال جسم صلب مسامي وينتشر فلوريد اليورانيوم 238 الأثقل بسرعة أقل من فلوريد اليورانيوم 235 وبذلك فإن خليط الغاز الذي ينفذ أولاً من الصلب يكون أغنى بفلوريد اليورانيوم 235 وتعاد هذه العملية مرات ومرات ويمكن الحصول في النهاية على النظير يورانيوم 235 بعد فصله عن الفلور.
UO2(s) + 4HF(g) → UF4(s) + 4H2O
UF4(s) + F2(g) → UF6 (g)s
المصدر: مجلة المياه
أضف تعليقاً