Jak wzbogacić uran
Uran jest stosowany jako paliwo do reaktorów jądrowych, a także został użyty do stworzenia pierwszej bomby atomowej spadła na Hiroszimy w 1945 roku.Uran ekstrahuje się z rudy żywicy uranu, zawierającego kilka izotopów różnych masy atomowej i różnych poziomów radioaktywności. Do stosowania w reakcji rozpadu ilość izotopu jest zwiększona do pewnego poziomu. Ten proces nazywa się wzbogacaniem Uranu. Istnieje kilka sposobów na to.
Kroki
Metoda 1 z 7:
Główny proces wzbogaceniajeden. Zdecyduj, dlaczego będziesz używać uranu. Z reguły, ruda Uran zawiera tylko 0,7% U i w przeciwnym razie składa się z stosunkowo stabilnego izotopu u.Od rodzaju reakcji, w której zamierzasz używać Uranu, zależy od poziomu U, do którego trzeba wzbogacić rudę, aby użyć istniejącego uranu tak skutecznie, jak to możliwe.
- Uranium stosowane w mocy jądrowej musi być wzbogacony o 3-5% u. (Niektóre reaktory jądrowe sugerują stosowanie niewykształconego uranu).
- Uran używany do tworzenia broni jądrowej musi być wzbogacona o 90% U.
2. Obróć rudę uranową na gaz. Większość metod wzbogactwa uranu wymagają transformacji rudy w gazu o niskiej temperaturze. W instalacji transformacji rudy wlać gaz fluorkowy. Tlenek uranu współdziała z fluorem, wynikającym z heksafluorku uranu (UF6). Po czym izotopa.
3. Wzbogacenie uranu. Pozostała część tego tekstu opisuje różne sposoby wzbogacenia uranu. Najczęściej najczęstszym dyfuzji gazu i wirówki gazowej są najczęściej jednak rozdzielanie laserowe izotopów powinno je wkrótce ich zastąpić.
cztery. Obróć heksafluorek uranu do dwutlenku uranu (UO2). Po wzbogacaniu uran powinien zostać przekształcony w stabilną, mocną formę do dalszego wykorzystania.
Metoda 2 z 7:
Proces dyfuzyjny gazujeden. Pompowanie UF6 przez rury.
2. Pomiń gaz przez porowaty filtr lub membrana. Ponieważ izotop jest łatwiejszy niż U, UF6, zawierający lżejszy izotop przejdzie przez membrana szybciej niż cięższy izotop.
3. Powtórz proces dyfuzji, aż będziesz zebrać wystarczająco dużo. Powtarzająca się dyfuzja nazywana jest kaskadą. Może zajmie to 1400 transmisji przez membranę, zanim zostanie wystarczająco zebrany.
cztery. Znajdź UF6 w cieczy. Po wzbogaceniu gazu jest skondensowany do cieczy i jest umieszczony w pojemnikach, w których chłodzi się i utwardza do transportu i transformacji w granulki.
Metoda 3 z 7:
Proces zamglań gazujeden. Zbierz kilka cylindrów obracających się z dużą prędkością. Te cylindry są wirówkami. Wirówki są zbierane jako równolegle, jednocześnie konsekwentnie.
2. Sprawdź UF6 W Centrifugu. Centrifuga używa mocy odśrodkowej, aby wymusić cięższy gaz zawierający, być na ścianach cylindra i łatwo, z U, - pobyt w centrum.
3. Wybierz rozdzielone gazy.
cztery. Powtórz proces z tymi gazami w różnych wirnicach. Gaz z wysoką zawartością U jest przekazywany przez wirówkę, aby podkreślić jeszcze więcej U, a gaz o niskiej zawartości tego izotopu jest ściśnięty, aby uzyskać pozostałości. W ten sposób okazuje się więcej U niż dyfuzja gazu.
Metoda 4 z 7:
Proces separacji aerodynamicznejjeden. Zbuduj kilka stacjonarnych wąskich cylindrów.
2. Wpisz UF6 W cylindrach z dużą prędkością. Gaz wprowadzony w ten sposób obróci się w cyklonie jako cyklon, w wyniku którego jest podzielony na U i U, jak w wiruku obrotowej.
Metoda 5 z 7:
Proces płynnej dyfuzji termicznejjeden. Pod presją, obróć gaz UF6 w cieczy.
2. Zbuduj dwie koncentryczne rury. Rury muszą być dość wysokie. Im dłużej rura, tym więcej gazu można podzielić.
3. Ogrzyj rurę skorupą ciekłej wody. Ochłodzi się z zewnętrzną rurą.
cztery. Wprowadź ciekłym heksafluorku uranu między rurami.
pięć. Podgrzej rurkę wewnętrzną parą. Ciepło spowoduje utworzenie strumienia konwekcji w UF6, który sprawi, że lekkie izotopy przenieś się do ciepłej wewnętrznej rurki i ciężkie u - do zimnego zewnętrznego.
Metoda 6 z 7:
Proces separacji izotopu elektromagnetycznegojeden. Jonizuj gaz uf6.
2. Tęskni za gazem przez silne pole magnetyczne.
3. Oddzielne zjonizowane izotopy uranowe w śladach, które odchodzą, przechodzą przez pole magnetyczne. U jony zostawiają ślady, które wyginają inaczej niż ty. Jony te można oddzielić, aby uzyskać wzbogacony uran.
Metoda 7 z 7:
Proces rozdzielania laserowych izotopówjeden. Ustaw laser na określoną częstotliwość. Światło laserowe powinno mieć specjalną długość fali (monochromatyczna). Przy danej długości fali laser będzie skierowany tylko do atomów U, pozostawiając atomy U.
2. Wyślij laser do uranu. W przeciwieństwie do innych metod wzbogacenia uranu, proces ten nie wymaga gazu heksafluoricznego uranu. Możesz użyć stopu uranu i żelaza, który jest najczęściej wykonywany w przemyśle.
3. Atomy uranu z podekscytowanymi elektronami. To będzie atomy.
Rada
- W niektórych krajach odpady jądrowe ponowne wykorzystuje uran i pluton, który pozostał po procesie rozpadu. Ponowne wykorzystane uran będzie musiał zostać wyodrębniony z U. Z tego powodu Uran, używany po raz pierwszy, należy przechowywać oddzielnie od ponownego użycia.
Ostrzeżenie
- W rzeczywistości Uran jest słabo radioaktywny. Jednak podczas obracania go do UF6 , Włącza się w toksyczną substancję chemiczną, w kontakcie z wodą tworząc kwas hydrofluorowy (kwas ten nazywany jest pulą, ponieważ jest wyryty przez szkło). Dlatego przedsiębiorstwa wzbogacające uranu wymagają tego samego poziomu bezpieczeństwa i ochrony jako przedsiębiorstwa chemiczne pracujące z fluorem, który obejmuje przechowywanie gazu UF6 W słabym presji i stosowaniu dodatkowego uszczelnienia podczas pracy pod wysokim ciśnieniem.
- Ponownego użytego uranu powinno być pod poważną ochroną, odkąd u Izotopów U, który jest w nim zawarty, rozpad się na elementach, które przydzielają silne promieniowanie gamma.
- Wzbogacony uran, z reguły można ponownie użyć tylko raz.