پاورپوینت مراحل غنی سازی اورانیوم

پاورپوینت مراحل غنی سازی اورانیوم

مراحل غنی سازی اورانیوم
بخشی از پاورپوینت
اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ‪ Uو عدد اتمی آن ‪ ۹۲است.این عنصر دارای دمای ذوب ‪ ۱۴۵۰درجه سانتیگراد بوده و به رنگ سفید مایل به نقره‌ای،سنگین، فلزی و رادیواکتیو است و به رغم تصور عام، فراوانی آن در طبیعت حتی از عناصری از قبیل جیوه، طلا و نقره نیز بیشتر اس

اورانیوم دارای دو ایزوتوپ است که یکی با عنوان اورانیوم ۲۳۸ که فراوانی ۳/۹۹% در طبیعت دارد و ایزوتوپ دیگر که قابلیت شکافت هسته‌ای وتولید انرژی دارد اورانیوم ۲۳۵ است که فراوانی آن در طبیعت ۷/۰ درصد می‌باشد. برای استفاده از انرژی این نوع اورانیوم باید غنای آن را به ۵/۳ درصد که مورد نیاز نیروگاه‌های برق اتمی است برسانیم.در تحقیقات علمی باید درجه غنای اورانیوم حدود ۲۰ درصد و در ساخت بمب اتمی باید بیش از ۹۰% درجه غنای اورانیوم ۲۳۵ باشد

در حال حاضر بیش از ۴۰۰ نیروگاه برق اتمی در دنیا وجود دارد که آمریکا با ۱۰۴ مورد در راس و سپس فرانسه با ۵۹، ژاپن ۵۶، روسیه ۳۱، انگلیس ۲۳ و کشورهای دیگر به ترتیب در مقام‌های بعدی هستند. فرانسه حدود ۸۰ درصد، آمریکا ۲۰ درصد، ژاپن ۳۰ درصد، روسیه ۱۶ درصد و انگلیس نیز ۲۰ درصد از برق مصرفی‌شان را با استفاده از این نیروگاه‌ها تولید می‌کنند.

از روش هاى زمین شناسى، مناطق مناسب براى استخراج اورانیوم شناسایى و انتخاب مى شود. مثلاً از خاک مناطق مختلف که تشعشعات رادیواکتیو دارند، نمونه هایى را به آزمایشگاه مى برند و با استفاده از روش هاى شیمیایى میزان اورانیوم قابل استخراج را بررسى مى کنند.

با توجه به هزینه هاى استخراج، اگر غلظت اورانیوم به اندازه اى بود که استخراج آن به صرفه باشد آن نقطه به عنوان معدن اورانیوم شناخته مى شود که در ان سنگ معدن اورانیوم از معادن زیر زمینی و همچنین حفاری های روباز که دارای ۳%، U3O8 استخراج میشود. معدن اورانیوم ما در ساغند یزد است و از عمق حدود ۳۵۰ تا ۴۰۰ متری سطح زمین سنگ معدن اورانیوم بیرون آورده می‌شود و تبدیل به کیک‌زرد می‌گردد.

در این مرحله اورانیوم هنوز دارای ناخالصی‌هایی است که توسط روشهای مختلف این ناخالصی‌ها کاسته شده و پس از طی فرایندهای شیمیایی نسبتا پیچیده، از شکل معدنی U3O8به ۳‪) UOتری اکسید اروانیوم) و سپس ‪ )UO2دی اکسید اورانیوم) در می‌آید که این ترکیب نیز به دو روش موسوم به روش تر و روش خشک برای تولید ماده مورد نیاز در فرایند غنی‌سازی، یعنی هگزافلورید اورانیوم‪ ((UF6به کار گرفته می‌شود.

nکیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد. روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود ۸۰% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل ۲۸۷۸ درجه سانتیگراد ذوب می شود.

در واقع در این مرحله آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل پودر ریز و جامد و تهیه کیک زرد که شامل ۸۵- ۶۵ درصدU3O8 است، انجام میشود. هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3O8 است.شستن سنگ معدن در اسید و عملیات تعویض یون منجر به حصول U3O8 نسبتا خالص میگردد.

کیک زرد در واقع محصول فراوری سنگ معدن اورانیوم است و به ترکیباتی از اورانیوم گفته می‌شود که ناخالصی‌های معدنی آن به میزان زیادی گرفته شده و حاوی ‪ ۷۰تا ‪ ۹۰ درصد اکسید اورانیوم از نوع U3O8 است. کیک زرد شامل ۷۰ درصد اورانیوم بوده و داراى خواص پرتوزایى (radioactive) است. هدف پایه اى دانشمندان هسته اى از فرآیند غنى سازى افزایش میزان اتم هاى اورانیوم ۲۳۵ است که براى این هدف اورانیوم باید اول به گاز تبدیل شود. با گرم کردن اورانیوم تا دماى ۶۴ درجه سانتیگرادى حالت جامد به گاز هگزا فلوئورید اورانیوم (UF6) تبدیل مى شود. هگزافلوئورید اورانیوم خورنده و پرتوزا است و باید با دقت جابه جا شود، لوله ها و پمپ ها در کارخانه هاى تبدیل کننده به صورت ویژه اى از آلیاژ آلومینیوم و نیکل ساخته مى شوند. گاز تولیدى همچنین باید از نفت و روغن هاى گریس به جهت جلوگیرى از واکنش هاى ناخواسته شیمیایى دور نگه داشته شود.

در صنعت به این دلیل عنصر اورانیوم را به صورت ترکیب هگزافلورید اورانیوم در می‌آورند که ماده مذکور بهترین ترکیب اورانیوم برای استفاده در روشهای مهم غنی‌سازی اورانیوم محسوب می‌شود. چرا که در روشهای مرسوم غنی‌سازی اورانیوم، باید از حالت گازی ترکیبات این عنصر استفاده کرد و هگزافلورید اورانیوم در دمای ‪ ۵۶درجه سانتیگراد به راحتی تصعید شده و از حالت جامد به حالت گاز در می‌آید که این گاز برای دستیابی به درصد بالاتر ایزوتوپ ‪ ۲۳۵اورانیوم، قابل غنی‌سازی است. استخراج اوانیوم از معدن و تهیه کیک زرد(مرحله فراوری سنگ معدن اورانیوم)عنصر اورانیوم در طبیعت به صورت ترکیبات شیمیایی مختلف از جمله اکسید اورانیوم، سیلیکات اورانیوم و یا فسفات اورانیوم و به صورت مخلوط باترکیباتی از عناصر دیگر یافت می‌شود.در میان کشورهای مختلف جهان،
استرالیا دارای بزرگترین معادن اورانیوم است و کشورهای قزاقستان، کانادا، آفریقای جنوبی، نامیبیا، برزیل و روسیه نیز از معادن بزرگی برخوردارند.
در روش الکترومغناطیس اورانیوم یونیزه شده با سرعت واردمیدان مغناطیسی میشود. یون ها با توجه به جرممتفاوتی که دارند شعاعهای مختلفی را طی می کنند.

غنی‌سازی اورانیوم براساس اختلاف جرم توسط سانتریفیوژهای بسیار حساسبا سرعت ۱۰۰۰ دور در ثانیه انجام می‌گیرد. سانتریفیوژهایی که توسط دانشمندان و متخصصان ایرانی ساخته شده‌اند کار می‌کردند ولی برای رسیدن به غنای ۵/۳ درصد باید تعدادی از آن سانتریفیوژها که در حال حاضر تعداد آنها ۱۶۴ عدد است به طور سری به هم وصل شده و کار می‌کردند یعنی محصول خروجی یک سانتریفیوژ به ورودی دیگری داده می‌شد. البته قابل ذکر است که در حدود ۳ تا ۴ سانتریفیوژ را توانسته بودند بدین‌طریق به هم متصل کنند حتی تا ۲۰‌تای آن هم گزارش شده بود

ولی هماهنگ ساختن ۱۶۴ تا با توجه به این که با سرعت بسیار بالا در حال چرخش هستند کار بسیار سخت و موفقیت‌آمیزی است. هماهنگی این ۱۶۴ دستگاه کار سختو پیچیده‌ای است و باید تعداد ۱۶۴ تا باشند تا بتوانیم به درجه غنای ۵/۳ درصد که مورد نیاز نیروگاه‌های اتمی است برسیم بنابراین مشکل در هماهنگ‌سازی کار اینسانتریفیوژها بوده است.

در روش دیفوزیون گازی بنا به اصل گراهان انرژی ملکولهاییک گاز در حال تعادل برابر و ثابت است. پس ملکولهای با جرم متفاوت سرعت های متفاوتی خواهند داشت M1V2 اگر ½M1V1 2 =½M2V2 2

پاورپوینت مراحل غنی سازی اورانیوم
5 از 1 رای


این فایل با کیفیت عالی آماده خرید اینترنتی میباشد. بلافاصله پس از خرید، دکمه دانلود ظاهر خواهد شد. فایل به ایمیل شما نیز ارسال خواهد گردید.

00.5 در انبار موجود است

راهنمای خرید:

  • لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
  • همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
  • ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
  • در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.

اولین نفر باشید

نظر شما