no-img
مرکز دانلود فایل نگارا

غنی سازی اورانیم - مرکز دانلود فایل نگارا


مرکز دانلود فایل نگارا
جدیدترین پاورپوینتها
اطلاعیه های سایت

   TARG

ادامه مطلب

غنی سازی اورانیم
zip
اکتبر 31, 2017

غنی سازی اورانیم


غنی سازی اورانیم دسته: شیمی
بازدید: 8 بار
فرمت فایل: docx
حجم فایل: 124 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 21

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 07
درصد و 238U ‏به مقدار 399 درصد تشکیل شده است سنگ معدن را ابتدا
در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب
با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل
می‌کنند که به حالت گازی است سرعت متوسط ‏مولکولهای گازی با جرم
مولکولی گاز نسبت عکس دارد

قیمت فایل فقط 2,000 تومان

خرید

غنی سازی با دستگاه
سانتریفیوژ

سانتریفیوژ
دستگاهی است که برپای جدا سازی مواد از یکدیگر بر اساس وزن آنها
استفاده می‌شود. این دستگاه مواد را با سرعت زیاد حول یک محور به
گردش در می‌آورد و مواد متناسب با وزنی که دارند از محور فاصله
می‌گیرند. در واقع در این روش برای جدا سازی مواد از یکدیگر از
شتاب ناشی از نیروی گریز از مرکز استفاده می‌گردد، کاربرد عمومی
این دستگاه برای جداسازی مایع از مایع و یا مایع از جامد است.
سانتریفیوژهایی که برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌شود حالت
خاصی دارند که برای گاز تهیه شده‌اند که به آنها Hyper-Centrifuge گفته می‌شود. پیش از آنکه
دانشمندان از این روش برای غنی سازی اورانیوم
استفاده کنند از تکنولوژی خاصی بنام Gaseous
Diffusion
به معنی پخش و توزیع گازی استفاده
می‌کردند.

 

غنی سازی با دیفوزیون گازی
Gaseous
Diffusion

گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن
سرعت  متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم
مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی
مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل
اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار
آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور
می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع
اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-‏25x10
سانتیمتر) باشد

 

ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش
غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته
شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله
تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر
هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست
می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد.
Gaseous
Diffusion
از جمله تکنولوژیهایی بود که ایالات متحده
طی جنگ جهانی دوم در پروژه‌ای بنام منهتن
(Manhattan) برای ساخت بمب هسته‌ای ، با کمک انگلیس و کانادا به آن
دست پیدا کرد.

در این روش با تکرار استفاده از این صفحات فیلتر
مانند ، بصورت آبشاری (Cascade) ، میزان
235U را به مقدار دلخواه بالا می‌بردند. این
روش اولین راهکارهای صنعتی برای غنی سازی اورانیوم بود که کابرد
عملی پیدا کرد. نمونه‌ای از سانتریفیوژهای گازی آبشاری که برای
غنی سازی اورانیوم از آنها استفاده می‌شود.
Hyper-Centrifuge
اما در روش استفاده از سانتریفیوژ برای
غنی سازی اورانیوم ، تعداد بسیار زیادی از این دستگاهها بصورت سری
و موازی بکار می‌برند تا با کمک آن بتوانند غلظت
235U را افزایش دهند.

 


گاز هگزافلوراید
اورانیوم
(UF6) در داخل سیلندرهای
سانتریفیوژ تزریق می‌شود و با سرعت زیاد به گردش در آورده
می‌گردد. گردش سریع سیلندر ، نیروی گریز از مرکز بسیار قوی تولید
می‌کند و طی آن مولکولهای سنگینتر (آنهایی که شامل ایزوتوپ
238U هستند) از مرکز محور گردش دورتر می‌گردند
و برعکس آنها که مولکولهای سبکتری دارند (حاوی ایزوتوپ
235U ) بیشتر حول محور
سانتریفیوژ قرار می‌گیرند.

در این هنگام با استفاده از روشهای خاص گازی که حول
محور جمع شده است جمع آوری شده به مرحله دیگر یعنی دستگاه
سانتریفیوژ بعدی هدایت می‌گردد. میزان گاز هگزافلوراید اورانیوم
شامل 235U که در این روش از یک واحد جداسازی بدست
می‌آید به مراتب بیشتر از مقداری است که در روش قبلی (Gaseous Diffusion) بدست می‌آید، به همین علت است
که امروزه در بیشتر نقاط جهان برای غنی سازی اورانیوم از این روش
استفاده می‌کنند.

بزرگترین دستگاههای آبشاری سانتریفیوژ در کشورهایی
مانند فرانسه ، آلمان ، انگلستان و چین در حال غنی سازی اورانیوم
هستد. این کشورها علاوه بر مصرف داخلی به صادرات اورانیوم غنی شده
نیز می‌پردازند. کشور ژاپن هم دارای دستگاههای بزرگ سانتریفیوژ
است، اما تنها برای مصرف داخلی اورانیوم غنی شده تولید
می‌کند.

غنی سازی اورانیم از طریق میدان
مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان
مغناطیسی
بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا
فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای
اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای
اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان
مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می‌کند ( این نیرو
به نیروی
لورنتس
معروف می‌باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر
مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به
هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری
دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک
کرد.

 

253

 

قیمت فایل فقط 2,000 تومان

خرید

برچسب ها :
غنی سازی اورانیم
,
غنی سازی اورانیم
, Uranium
enrichment
,
سنگ معدن اورانیوم
,
گاز هگزافلوراید اورانیوم
,
سیلندرهای سانتریفیوژ
, Gaseous
Diffusion
,
میدان مغناطیسی
,
نیروی لورنتس
,
دستگاههای آبشاری سانتریفیوژ
,
ایزوتوپ



دیدگاه ها


پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *