خلال الشهور الماضية طالعتنا الصحف اليومية بمصطلح " تخصيب اليورانيوم " والخوف من استخداماته العسكرية . بينما يدافع البعض عن هذا التخصيب ضمن حق امتلاك تقنيات الطاقة النووية للأغراض السلمية . فما هو تخصيب اليورانيوم ؟ وما هي استخداماته ؟ .. إنتاج الطاقة ؟ أم انتاج الأسلحة النووية . هنا محاولة للإجابة ..
يوجد اليورانيوم الطبيعي في القشرة الأرضية بنسبة 3 جرامات في الطن , و أيضاً في ماء البحر بنسبة 3 مليجرامات في الطن . يتكون اليورانيوم الطبيعي في الغالبية من خليط من نظيرين منشعّين من اليورانيوم بنسبة 99.3% يورانيوم 7.238% يورانيوم 235 .
الأرقام 238 و 235 تدل على مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة النظير أو بمعنى آخر تدل على كتلته . و تعد كندا و الولايات المتحدة و جنوب افريقيا و استراليا و نيجيريا من أهم الدول المزودّة لليورانيوم ..
لكي تنتج الطاقة في المفاعل النووي المنتشر استخدامه من نوع الماء الخفيف LWR . يقذف اليورانيوم بالنيترونات لكي يحدث الانشطار النووي الذي يولد طاقة هائلة . هذا الانشطار يستخدم لفصل النظيرين عن بعضهما . توجد طرق كثيرة للفصل . ولكن طريقة الفصل بالطرد المركزي لأسباب هي الأكثر انتشارا في العالم .
التخصيب بالطرد المركزي
في الخطوة الأولى يحوّل اليورانيوم الطبيعي إلى غاز في شكل اليورانيوم سداسي الفلور . ولأن فرق الكتلة بين جزيئات غاز النظيرين بسيطة . يتم تخصيب اليورانيوم في خطوات متتالية . في كل خطوة يتم زيادة نسبة اليورانيوم 235 حتى النسبة المطلوبة .
جهاز الطرد المركزي يتكون من غلاف اسطواني مفرّغ من الهواء . تدور بداخله اسطوانه بسرعة كبيرة هذه الأسطوانة تدور تقريبا دون أي نوع من الاحتكاك بواسطة محرك كهربائي من أسفل ومغناطيس قوي من أعلى . غاز اليورانيوم الطبيعي يدخل هذه الأسطوانة و يأخذ سرعة دورانها . الغاز الثقيل بتركز أكبر ليورانيوم 238 يدفع إلى الخارج في اتجاه جدار الأسطوانة . و الغاز الخفيف بتركزأكبر ليورانيوم 235 يبقى في مركز الأسطوانة يعمل فارق حراري على الأسطوانة يمكن فصل الغازين في اتجاه قمة وقاع الأسطوانة . حيث يتم امتصاصها عن طريق انابيب موصلة بالخطوة التالية للتخصيب .
اسطوانة الطرد المركزي توصل بالتوالي والتوازي بعضها البعض كي تصل درجة تركيز اليورانيوم 235 إلى الدرجة المطلوبة . ثم توضع هذه الاسطوانات التي يصل عددها إى مئات عدة فيها يسمى محطة الطرد المركزي .
الاستخدام السلمي :
يستخدم اليورانيوم المخصب الذي وصلت فيه درجة تركيز يورانيوم 235 القابل للانشطار من 3 إلى 5% في صناعة وقود المفاعل النووية لإنتاج الطاقة . وتعمل المفاعلات النووية على مبدأ الانشطار النووي . وذلك من خلال انشطار نواة الذرة مما يؤدي إلى إطلاق طاقة حرارية . وتعتبر مادة اليورانيوم 235 هي الوقود الرئيسية المستخدم في المفاعلات النووية . ويحدث الانشطار النووي لذرات اليورانيوم بإطلاق لبنيوترونات عليها . وعندما تنشطر بعض الذرات فإنها تطلق النيوترونات و اصطدام هذه النيوترونات مع ذرات أخرى يسبب انشطارها . فيتم تحرير المزيد من النيوترونات ..
أما الاستخدام العسكري :
يستخدم اليورانيوم المناضب أو المنضب أو المخصب الناتج من نفايات الوقود النووي . وما يتبقى بعد تخصيب اليورانيوم . بسبب كثافة الرصاص مرتين . في الأسلحة اضرار صحية في حال استنشاق دقائق اليورانيوم التي تحتجز في داخل الرئة لتسبب سرطان الرئة ...
لكي يستخدم اليورانيوم المخصب في انتاج الأسلحة النووية . يجب أن تصل نسبة اليورانيوم 235 حتى 20 إلى 90% اعتمادا على نوع السلاح النووي .
الدول التي تنتج الأسلحة النووية اليوم بترتيب أسبقية الإنتاج هي : الولايات المتحدة . روسيا . انكلترا . فرنسا . الصين . الهند . باكستان . ومن المعروف دوليا أن اسرائيل تمتلك الأسلحة النووية بالرغم من عدم وجود اعتراف رسمي من ناحيتها
يوجد اليورانيوم الطبيعي في القشرة الأرضية بنسبة 3 جرامات في الطن , و أيضاً في ماء البحر بنسبة 3 مليجرامات في الطن . يتكون اليورانيوم الطبيعي في الغالبية من خليط من نظيرين منشعّين من اليورانيوم بنسبة 99.3% يورانيوم 7.238% يورانيوم 235 .
الأرقام 238 و 235 تدل على مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في نواة النظير أو بمعنى آخر تدل على كتلته . و تعد كندا و الولايات المتحدة و جنوب افريقيا و استراليا و نيجيريا من أهم الدول المزودّة لليورانيوم ..
لكي تنتج الطاقة في المفاعل النووي المنتشر استخدامه من نوع الماء الخفيف LWR . يقذف اليورانيوم بالنيترونات لكي يحدث الانشطار النووي الذي يولد طاقة هائلة . هذا الانشطار يستخدم لفصل النظيرين عن بعضهما . توجد طرق كثيرة للفصل . ولكن طريقة الفصل بالطرد المركزي لأسباب هي الأكثر انتشارا في العالم .
التخصيب بالطرد المركزي
في الخطوة الأولى يحوّل اليورانيوم الطبيعي إلى غاز في شكل اليورانيوم سداسي الفلور . ولأن فرق الكتلة بين جزيئات غاز النظيرين بسيطة . يتم تخصيب اليورانيوم في خطوات متتالية . في كل خطوة يتم زيادة نسبة اليورانيوم 235 حتى النسبة المطلوبة .
جهاز الطرد المركزي يتكون من غلاف اسطواني مفرّغ من الهواء . تدور بداخله اسطوانه بسرعة كبيرة هذه الأسطوانة تدور تقريبا دون أي نوع من الاحتكاك بواسطة محرك كهربائي من أسفل ومغناطيس قوي من أعلى . غاز اليورانيوم الطبيعي يدخل هذه الأسطوانة و يأخذ سرعة دورانها . الغاز الثقيل بتركز أكبر ليورانيوم 238 يدفع إلى الخارج في اتجاه جدار الأسطوانة . و الغاز الخفيف بتركزأكبر ليورانيوم 235 يبقى في مركز الأسطوانة يعمل فارق حراري على الأسطوانة يمكن فصل الغازين في اتجاه قمة وقاع الأسطوانة . حيث يتم امتصاصها عن طريق انابيب موصلة بالخطوة التالية للتخصيب .
اسطوانة الطرد المركزي توصل بالتوالي والتوازي بعضها البعض كي تصل درجة تركيز اليورانيوم 235 إلى الدرجة المطلوبة . ثم توضع هذه الاسطوانات التي يصل عددها إى مئات عدة فيها يسمى محطة الطرد المركزي .
الاستخدام السلمي :
يستخدم اليورانيوم المخصب الذي وصلت فيه درجة تركيز يورانيوم 235 القابل للانشطار من 3 إلى 5% في صناعة وقود المفاعل النووية لإنتاج الطاقة . وتعمل المفاعلات النووية على مبدأ الانشطار النووي . وذلك من خلال انشطار نواة الذرة مما يؤدي إلى إطلاق طاقة حرارية . وتعتبر مادة اليورانيوم 235 هي الوقود الرئيسية المستخدم في المفاعلات النووية . ويحدث الانشطار النووي لذرات اليورانيوم بإطلاق لبنيوترونات عليها . وعندما تنشطر بعض الذرات فإنها تطلق النيوترونات و اصطدام هذه النيوترونات مع ذرات أخرى يسبب انشطارها . فيتم تحرير المزيد من النيوترونات ..
أما الاستخدام العسكري :
يستخدم اليورانيوم المناضب أو المنضب أو المخصب الناتج من نفايات الوقود النووي . وما يتبقى بعد تخصيب اليورانيوم . بسبب كثافة الرصاص مرتين . في الأسلحة اضرار صحية في حال استنشاق دقائق اليورانيوم التي تحتجز في داخل الرئة لتسبب سرطان الرئة ...
لكي يستخدم اليورانيوم المخصب في انتاج الأسلحة النووية . يجب أن تصل نسبة اليورانيوم 235 حتى 20 إلى 90% اعتمادا على نوع السلاح النووي .
الدول التي تنتج الأسلحة النووية اليوم بترتيب أسبقية الإنتاج هي : الولايات المتحدة . روسيا . انكلترا . فرنسا . الصين . الهند . باكستان . ومن المعروف دوليا أن اسرائيل تمتلك الأسلحة النووية بالرغم من عدم وجود اعتراف رسمي من ناحيتها