Hogyan gazdagítsuk az uránt

Az uránt az atomreaktorok üzemanyagként használják, és 1945-ben is hiroshima-ra csökkentették az első atombombát.Az uránt a gyanta uránéről, amely több különböző atomtömegű izotópot és különböző radioaktivitást tartalmazó izotópokat tartalmaz. A bomlási reakcióban való alkalmazásra az izotóp mennyisége az UTHA-nál növelni kell egy bizonyos szintre. Ezt a folyamatot uránium dúsításnak nevezik. Számos módja van.

Lépések

7. módszer 7:
A gazdagodás fő folyamata
  1. A kép gazdag urán 1. lépése
egy. Döntse el, hogy miért fog használni uránt. Általános szabályként az urán-érc csak 0,7% U-t tartalmaz, és egyébként viszonylag stabil izotopból áll.A reakció típusától, amelyben az uránt használni fogja az u szinttől, amelyre szüksége van arra, hogy gazdagítsa az ércet, hogy a meglévő uránt a lehető leghatékonyabban használja.
  • Az atomenergiában alkalmazott uránt 3-5% -ra kell definiálni. (Néhány nukleáris reaktor nem tanúsított urán használata).
  • A nukleáris fegyverek létrehozására használt uránnak 90% -ra kell gazdagodnia.
  • A kép gazdag uránság 2. lépése
    2. Fordítsa az urán ércet gázra. A legtöbb urán dúsítási módszer igényli az érc transzformációt alacsony hőmérsékletű gázba. Az érc öntése folytatás fluorid gáz. Az urán-oxid kölcsönhatásba lép, ami urán hexafluoridot eredményez (UF6). Után egy izotóp u izotóp.
  • A kép gazdag uránja 3. lépése
    3. Az urán gazdagítása. A szöveg fennmaradó része az urán dúsítás különböző módjait írja le. A leggyakoribb gáz-diffúzió és a gáz centrifuge a leggyakoribb, azonban az izotópok lézeres elválasztása hamarosan kicserélnie kell őket.
  • A kép gazdag uránja 4. lépése
    4. Kapcsolja be az urán hexafluorid urán-dioxidot (UO2). A dúsítás után az uránot stabil, erős formává kell fordítani további felhasználásra.
  • Az urán-dioxidot a nukleáris reaktorok üzemanyagként használják, 4 méteres rudakat képező fémcsövekben lévő granulátumok formájában.
  • 7. módszer 7:
    Gáz diffúziós folyamat
    1. A kép gazdagul uránium 5. lépése
    egy. Az UF szivattyúzása6 csöveken keresztül.
  • A kép gazdag urán 6. lépése
    2. Hagyja ki a gázt egy porózus szűrőn vagy membránon keresztül. Mivel az izotóp u könnyebb, mint u, uf6, könnyebb izotópot tartalmaz a membránon keresztül gyorsabban, mint a nehezebb izotóp.
  • A kép gazdag uránja 7. LÉPÉSE
    3. Ismételje meg a diffúziós folyamatot, amíg eléggé összegyűjti az u-t. A diffúzió ismétlődő kaszkádnak hívják. Talán akár 1,400 átvitelt fog venni a membránon keresztül, mielőtt összegyűlt volna.
  • A kép gazdagító urán 8. lépése
    4. Keresse meg az UF-t6 folyadékban. A gáz dúsítás után a folyadékba kondenzálódik, és olyan tartályokban van elhelyezve, ahol hűtött, és a szállításhoz és transzformációhoz granulátumokká.
  • A szűrők nagyszámú gáz áthaladása miatt ez a folyamat energiafogyasztás, ezért jön ki a használat.
  • 7. módszer 7:
    Gázfogatolási folyamat
    1. Kép gazdag uránság 9. lépés
    egy. Gyűjtsük össze a nagy sebességgel forgó hengereket. Ezek a hengerek centrifugák. A centrifugákat párhuzamosan gyűjtik össze, következetesen.
  • Kép gazdag uránság 10. lépés
    2. Ellenőrizze az UF-t6 centrifuguban. Centrifuga A centrifugális energiát alkalmazzuk, hogy egy nehezebb gázt kell kényszeríteni, hogy a henger falain, és könnyen, u, - maradjon a központban.
  • A kép gazdag urán 11. lépése
    3. Válassza ki az elválasztott gázokat.
  • A kép gazdag uránja
    4. Ismételje meg a folyamatot ezekkel a gázokkal különböző centrifugákban. A nagy tartalomú u-t a centrifugan keresztül továbbítják, hogy még nagyobb legyen, és az izotóp alacsony tartalmával rendelkező gáz összenyomódik, hogy megkapja az u maradványokat. Így kiderül, hogy több U, mint a gáz diffúzió.
  • A gáz centrifugák felhasználásának folyamata az 1940-es években feltalálták, de az 1960-as évekig nem használták fel különösen, amikor a kisebb energiafogyasztás kezdett anyagot. Jelenleg a vállalkozás, amely ezt a folyamatot használja Unice, USA.Oroszországban 4 ilyen vállalkozás van Japánban és Kínában - 2, az Egyesült Királyságban, Hollandiában és Németországban - egy.
  • 7. módszer 7:
    Az aerodinamikai elválasztás folyamata
    1. A (z) URIRER URANIUM 13. LÉPÉSE
    egy. Több helyhez kötött keskeny hengerek építése.
  • Kép gazdag uránság 14. lépés
    2. Írja be az UF-t6 nagy sebességű hengerekben. Az így bevezetett gáz a hengerben ciklonként forog, amelynek eredményeképpen az U és U-be oszlik, mint a forgó centrifugában.
  • Dél-Afrikában találta meg a gázt egy tangens hengerben. Jelenleg megvizsgálják a könnyű izotópokat, mindkét szilíciumban.
  • 7. módszer 7:
    A folyékony termikus diffúzió folyamata
    1. A kép gazdag uránja 15. LÉPÉSE
    egy. Nyomás alatt, fordítsa el a gáz UF-t6 folyadékban.
  • A kép gazdag uránság 16. lépése
    2. Építsen két koncentrikus csövet. A csöveknek elég magasnak kell lenniük. Minél hosszabb a cső, annál több gáz megosztható.
  • A kép gazdag urán 17. LÉPÉSE
    3. A csövet folyékony vízhéjjal. Hűtsük le a külső csövet.
  • A (z) URIRER URANIUM 18. LÉPÉSE
    4. Adja meg a folyékony urán hexafluoridot a csövek között.
  • A kép gazdag uránja 19. lépésben
    öt. Melegítse a belső csövet gőzzel. A hő egy konvekciós folyamatot hoz létre az UF-ben6, amely világos izotópokat készít, u mozog egy meleg belső csőre, és nehéz u - a hideg külsőre.
  • Ezt a folyamatot 1940-ben találták meg a Manhattan-projekt alatt, de korai szakaszban elhagyták a hatékonyabb gáztermelési folyamat fejlesztését követően.
  • 7. módszer 7:
    Elektromágneses izotóp elválasztási folyamat
    1. A kép gazdag urán 20. lépése
    egy. Ionize gáz UF6.
  • A kép gazdagul uránium 21. lépése
    2. Hiányzik a gáz egy erős mágneses mezőn keresztül.
  • A kép gazdag uránja 22. lépés
    3. Külön ionizált urán izotópok a lépcsőn, amelyeket elhagynak, áthaladnak a mágneses mezőn. U ionok hagynak olyan nyomokat, amelyek hajlékonyak, mint u. Ezek az ionok elválaszthatók, hogy dúsított uránt kapjanak.
  • Ezt a módszert 1945-ben Hiroshimában az Atom Bomb előállítására használták, és az Irak 1992-ben használta az iraki programot. Ez a módszer 10-szer nagyobb energiát igényel, mint a gázdiffúziós módszer, amely a nagyméretű programok esetében nem lehetséges.
  • 7. módszer 7:
    Az izotópok lézeres elválasztásának folyamata
    1. A kép gazdag uránság 23. lépésben
    egy. Állítson be egy lézert egy bizonyos frekvenciára. A lézerfénynek különleges hullámhosszú (monokróm) kell lennie. Egy adott hullámhosszon a lézer csak az U atomok felé irányul, az atomok sértetlenek maradnak.
  • A kép gazdag uránnak köszönhetően
    2. Küldj egy lézert uránra. Más urán dúsítási módszerekkel ellentétben ez a folyamat nem igényel urán hexafluorid gázt. Használhatja az urán és a vas ötvözetét, amely leggyakrabban az iparban történik.
  • A kép gazdag urán 25. lépése
    3. Uranium atomok izgatott elektronokkal. Ez az atomok u.
  • Tippek

    • Egyes országokban a nukleáris hulladék újratervezi az uránt és a plutóniumot, amely a bomlási folyamat után maradt. Az újrahasznosított uránt az U és U, a bomlási folyamat során kapott, és most az uránot magasabb szintre kell definiálni, mint kezdetben, mivel u felszívja a neutronokat, és amennyire a bomlási folyamat lelassul. Emiatt az első alkalommal használt uránt külön kell tartani az újrahasznosítástól.

    Figyelmeztetések

    • Valójában az urán gyengén radioaktív. Azonban, amikor UF-be fordítva6 , Mérgező vegyi anyaggá válik, érintkezésbe kerülve a vízképződő hidrofluorinsavval (ezt a savat a medencének nevezzük, mivel üveggel van ellátva). Ezért az uránt gazdagító vállalkozásoknak ugyanolyan szintű biztonságot és védelmet igényelnek, mint a fluorral dolgozó vegyi vállalkozások, amely magában foglalja az UF gáz tárolását6 gyenge nyomás alatt és további tömítések használata nagy nyomás alatt.
    • Az újrahasznosított uránnak komoly védelem alatt kell lennie, mivel u izotópok u, amely benne van, szétesik az erős gamma-sugárzás elosztására.
    • A dúsított urán, általában csak egyszer újra felhasználható.
    Hasonló publikációk