Efni.

• Skref
• Aðferð 1 af 7: Grunnvinnsluferli
• Aðferð 2 af 7: Gasdreifingarferli
• Aðferð 3 af 7: Gas samskeyti
• Aðferð 4 af 7: Loftaflfræðileg aðskilnaðarferli
• Aðferð 5 af 7: Liquid Thermal Diffusion Process
• Aðferð 6 af 7: Aðferð rafsegulsamstæðna samsætu
• Aðferð 7 af 7: Laser samsætuaðskilnaðarferli
• Ábendingar
• Viðvaranir

Úran er notað sem eldsneyti fyrir kjarnaofna og var einnig notað til að búa til fyrstu atómsprengjuna sem varpað var á Hiroshima árið 1945. Úran er unnið úr úran trjákvoða málmgrýti sem inniheldur nokkrar samsætur með mismunandi atómmassa og mismunandi geislavirkni. Til notkunar í rotnunarhvarfi verður að auka magn U samsætunnar að ákveðnu stigi. Þetta ferli er kallað auðgun úrans. Það eru nokkrar leiðir til að gera þetta.

Skref

Aðferð 1 af 7: Grunnvinnsluferli

1. 1 Ákveðið í hvað þú ætlar að nota úranið. Venjulega inniheldur úrangrýti aðeins 0,7% U og afgangurinn samanstendur af tiltölulega stöðugri samsætu U. Gerð hvarfanna sem þú ætlar að nota úran ákvarðar magn U sem þú þarft að auðga málmgrýti til að nota fáanlegt úran eins skilvirkt og mögulegt er. ...
   • Úran sem notað er í kjarnorku verður að auðga að 3-5% U. (sumir kjarnakljúfur krefjast notkunar óbætts úrans).
   • Úran sem notað er til að búa til kjarnorkuvopn verður að auðga í 90% U.
2. 2 Umbreyta úrangrýti í gas. Flestar auðgunaraðferðir úrans krefjast þess að málmgrýti er breytt í lágt hitastig gas. Flúorgasi er dælt inn í málmgrýtiseininguna. Úranoxíð hefur samskipti við flúor til að framleiða úranhexaflúoríð (UF₆). Eftir það er samsætan U einangruð frá gasinu.
3. 3 Auðgun úrans. Restin af þessum texta lýsir mismunandi leiðum til að auðga úran. Algengustu eru gasdreifing og gasskilvindur en leysir samsætuaðskilnaður ætti fljótlega að koma í stað þeirra.
4. 4 Umbreyta úranhexafluoríði í úrantvíoxíð (UO₂). Eftir auðgun verður að breyta úrani í stöðugt, sterkt form til frekari notkunar.
   • Úran díoxíð er notað sem eldsneyti fyrir kjarnakljúfa í formi korn sem komið er fyrir í málmrör sem mynda 4 metra stangir.

Aðferð 2 af 7: Gasdreifingarferli

1. 1 UF dæla₆ gegnum rörin.
2. 2 Leiðið gasið í gegnum porous síu eða himnu. Þar sem samsætan U er léttari en U, UF₆sem inniheldur léttari samsætu mun fara hraðar í gegnum himnuna en þyngri samsætan.
3. 3 Endurtaktu dreifingarferlið þar til þú hefur safnað nóg af U. Endurtekin dreifing er kölluð foss. Það getur tekið allt að 1400 fer í gegnum himnuna áður en nóg U er safnað.
4. 4 Þétt UF₆ í vökva. Eftir að gasið er auðgað er það þétt í vökva og sett í ílát, þar sem það er kælt og storknað til flutnings og umbreytingar í korn.
   • Vegna mikils fjölda gas sem fer í gegnum síurnar er þetta ferli orkunotandi og fer því úr notkun.

Aðferð 3 af 7: Gas samskeyti

1. 1 Safnaðu nokkrum strokkum sem snúast á miklum hraða. Þessir strokkar eru skilvindur. Skilvindar eru settir saman samhliða og í röð.
2. 2 Hlaða upp UF₆ í skilvindum. Miðflóttar nota miðflóttaafl til að þvinga þyngra gasið, sem inniheldur það, til að vera við strokkaveggina og sá léttari, með U, til að vera áfram í miðjunni.
3. 3 Aðskildar aðskildar lofttegundir.
4. 4 Endurtaktu ferlið með þessum lofttegundum í mismunandi skilvindum. Gasið með hátt U innihald fer í gegnum skilvindu til að endurheimta enn meira U og gasið með lágt U innihald er kreist út til að endurheimta það sem eftir er.Þannig fæst meira U en með gasdreifingu.
   • Ferlið við notkun gasskilvinda var fundið upp á fjórða áratugnum en var ekki mikið notað fyrr en á sjöunda áratugnum þegar minni orkunotkun fór að skipta máli. Eins og er er aðstaðan sem notar þetta ferli staðsett í Eunice, Bandaríkjunum. Það eru 4 slík fyrirtæki í Rússlandi, í Japan og Kína - 2 hvert, í Stóra -Bretlandi, Hollandi og Þýskalandi - eitt hvert.

Aðferð 4 af 7: Loftaflfræðileg aðskilnaðarferli

1. 1 Smíðaðu nokkra kyrrstæða strokka.
2. 2 Sláðu inn UF₆ í strokkana á miklum hraða. Gasið sem er kynnt með þessum hætti mun snúast í hólknum eins og hringrás, þar af leiðandi skiptist það í U og U, eins og í snúningsskilvindu.
   • Í Suður -Afríku komu þeir með að sprauta gasi í strokka snertilega. Um þessar mundir er verið að prófa það á ljósum samsætum, eins og í kísill.

Aðferð 5 af 7: Liquid Thermal Diffusion Process

1. 1 Undir þrýstingi skaltu snúa UF gasi₆ í vökva.
2. 2 Smíða tvær einbeitingar rör. Rörin ættu að vera nokkuð há. Því lengur sem rörin eru, því meira gas má aðskilja.
3. 3 Umkringdu rörin með slíðri af fljótandi vatni. Þetta mun kæla ytri slönguna.
4. 4 Sprautað fljótandi úranhexaflúoríði milli leiðslnanna.
5. 5 Hitið innri rörið með gufu. Hitinn mun skapa convection flæði í UF₆, sem mun valda því að ljós U samsæturnar færast í hlýja innra rörið og þungt U í kaldan ytri.
   • Þetta ferli var fundið upp árið 1940 sem hluti af Manhattan verkefninu, en var hætt snemma þegar þróað var skilvirkara gasdreifingarferli.

Aðferð 6 af 7: Aðferð rafsegulsamstæðna samsætu

1. 1 Ionize gas UF₆.
2. 2 Leiðið gasið í gegnum sterkt segulsvið.
3. 3 Aðskildu jónaðar úran samsætur frá þeim ummerkjum sem þeir skilja eftir þegar þeir fara um segulsviðið. U jónir skilja eftir sig ummerki sem beygja sig öðruvísi en U. Þessar jónir er hægt að aðgreina til að framleiða auðgað úran.
   • Þessi aðferð var notuð til að framleiða úran fyrir kjarnorkusprengjuna sem varpað var á Hiroshima árið 1945 og var notað af Írak fyrir kjarnorkuvopnaáætlun sína árið 1992. Þessi aðferð krefst 10 sinnum meiri orku en gasdreifingaraðferðin, sem gerir hana óframkvæmanlega fyrir stórfelld forrit.

Aðferð 7 af 7: Laser samsætuaðskilnaðarferli

1. 1 Stilltu leysirinn á ákveðna tíðni. Laserljósið verður að hafa sérstaka bylgjulengd (einn litur). Á tiltekinni bylgjulengd mun leysirinn einungis miða á U atómin og skilja U atómin eftir óskert.
2. 2 Markmið leysir að úran. Ólíkt öðrum aðferðum til að auðga úran þarf þetta ferli ekki að nota úranhexaflúoríðgas. Þú getur notað ál úrans og járns, sem er oftast gert í iðnaði.
3. 3 Mun losa úranatóm með æstum rafeindum. Þetta verða U atómin.

Ábendingar

• Í sumum löndum er kjarnorkuúrgangur endurnýttur til að aðskilja úran og plútóníum frá rotnuninni. Það þarf að vinna margnota úranið úr U og U sem fæst í rotnunarferlinu og nú verður að auðga úranið á hærra stig en upphaflega þar sem U gleypir nifteindir og hægir þannig á rotnuninni. Vegna þessa ætti að halda úrani sem notað er í fyrsta skipti aðskildu frá endurunnu úrani.

Viðvaranir

• Í raun er úran veikt geislavirkt. Hins vegar, þegar þú breytir því í UF₆ , breytist í eitrað efni sem myndar við snertingu við vatn flúorsýru. Þess vegna krefjast úran auðgunarstöðvar sama öryggis og verndar og efnaverksmiðjur sem starfa með flúor, sem felur í sér geymslu UF gas₆ undir lágum þrýstingi og notkun viðbótarþéttingar þegar unnið er undir háum þrýstingi.
• Vernda þarf endurvinnanlegt úran alvarlega þar sem U samsæturnar innihalda rotnun í frumefni sem gefa frá sér sterka gammageislun.
• Auðgað úran er almennt aðeins hægt að endurnýta einu sinni.