सामग्री

• पावले
• 7 पैकी 1 पद्धत: मूलभूत लाभाची प्रक्रिया
• 7 पैकी 2 पद्धत: गॅस प्रसार प्रक्रिया
• 7 पैकी 3 पद्धत: गॅस जोडण्याची प्रक्रिया
• 7 पैकी 4 पद्धत: एरोडायनामिक पृथक्करण प्रक्रिया
• 7 पैकी 5 पद्धत: लिक्विड थर्मल डिफ्यूजन प्रक्रिया
• 7 पैकी 6 पद्धत: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आइसोटोप वेगळे करण्याची प्रक्रिया
• 7 पैकी 7 पद्धत: लेसर आइसोटोप वेगळे करण्याची प्रक्रिया
• टिपा
• चेतावणी

युरेनियमचा वापर अणुभट्ट्यांसाठी इंधन म्हणून केला जातो आणि 1945 मध्ये हिरोशिमावर टाकलेला पहिला अणुबॉम्ब तयार करण्यासाठी देखील वापरला गेला. युरेनियमचे उत्खनन युरेनियम राळ धातूपासून केले जाते ज्यामध्ये विविध अणू द्रव्यमानाचे अनेक समस्थानिक आणि किरणोत्सर्गीपणाचे विविध स्तर असतात. क्षय प्रतिक्रिया मध्ये वापरण्यासाठी, यू समस्थानिकेचे प्रमाण एका विशिष्ट पातळीपर्यंत वाढवणे आवश्यक आहे. या प्रक्रियेला युरेनियम संवर्धन म्हणतात. हे करण्याचे अनेक मार्ग आहेत.

पावले

7 पैकी 1 पद्धत: मूलभूत लाभाची प्रक्रिया

1. 1 आपण युरेनियम कशासाठी वापरणार आहात ते ठरवा. सामान्यत: युरेनियम धातूमध्ये फक्त 0.7% U असतो आणि उर्वरित भाग तुलनेने स्थिर समस्थानिक U असतो. ज्या प्रकारची प्रतिक्रिया आपण युरेनियम वापरण्याचा विचार करत आहात त्या U चा स्तर ठरवते ज्यायोगे आपल्याला अयस्क समृद्ध करण्यासाठी आवश्यक आहे. युरेनियम शक्य तितके कार्यक्षमतेने उपलब्ध आहे.
   • अणुऊर्जेमध्ये वापरलेले युरेनियम 3-5% यू.च्या पातळीवर समृद्ध केले जाणे आवश्यक आहे (काही अणुभट्ट्यांना अकृषिक युरेनियमचा वापर आवश्यक असतो).
   • अण्वस्त्रे तयार करण्यासाठी वापरण्यात येणारे युरेनियम 90% यू पर्यंत समृद्ध केले पाहिजे.
2. 2 युरेनियम धातूचे गॅसमध्ये रूपांतर करा. बहुतेक युरेनियम संवर्धन पद्धतींमध्ये धातूचे कमी तापमानाच्या वायूमध्ये रूपांतर करणे आवश्यक असते. फ्लोरीन वायू धातू रूपांतरण युनिटमध्ये टाकला जातो. युरेनियम ऑक्साईड युरेनियम हेक्साफ्लोराइड (यूएफ) तयार करण्यासाठी फ्लोरीनशी संवाद साधतो₆). त्यानंतर, समस्थानिक यू गॅसपासून वेगळे केले जाते.
3. 3 युरेनियम संवर्धन. उर्वरित मजकूर युरेनियम समृद्ध करण्याच्या विविध मार्गांचे वर्णन करतो. सर्वात सामान्य म्हणजे गॅस डिफ्यूजन आणि गॅस सेंट्रीफ्यूज, परंतु लेसर आइसोटोप वेगळे करणे लवकरच त्यांची जागा घ्यावी.
4. 4 युरेनियम हेक्साफ्लोराईडचे युरेनियम डायऑक्साइड (UO) मध्ये रूपांतर करा₂). संवर्धनानंतर, पुढील वापरासाठी युरेनियमचे स्थिर, मजबूत स्वरूपात रुपांतर करणे आवश्यक आहे.
   • युरेनियम डायऑक्साइडचा वापर अणुभट्ट्यांसाठी इंधन म्हणून मेटल ट्यूबमध्ये ठेवलेल्या ग्रॅन्यूलच्या स्वरूपात केला जातो जो 4-मीटर रॉड तयार करतो.

7 पैकी 2 पद्धत: गॅस प्रसार प्रक्रिया

1. 1 यूएफ पंपिंग₆ पाईप्सद्वारे.
2. 2 सच्छिद्र फिल्टर किंवा पडद्याद्वारे गॅस पास करा. समस्थानिक U U, UF पेक्षा हलका असल्याने₆फिकट आइसोटोप असलेले जड आइसोटोपपेक्षा झिल्लीतून वेगाने जाईल.
3. 3 आपण पुरेसे यू गोळा करेपर्यंत प्रसार प्रक्रिया पुन्हा करा. पुनरावृत्ती प्रसाराला कॅस्केड म्हणतात. पुरेसे यू गोळा होण्याआधी पडद्यामधून 1400 पर्यंत जाणे लागू शकते.
4. 4 कंडन्स यूएफ₆ द्रव मध्ये. वायू समृद्ध झाल्यानंतर, ते द्रव मध्ये घनीभूत केले जाते आणि कंटेनरमध्ये ठेवले जाते, जेथे ते थंड केले जाते आणि वाहतुकीसाठी आणि कणांमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी घन केले जाते.
   • फिल्टरमधून मोठ्या प्रमाणावर वायू जात असल्याने, ही प्रक्रिया ऊर्जा वापरणारी आहे आणि म्हणून ती वापरात नाही.

7 पैकी 3 पद्धत: गॅस जोडण्याची प्रक्रिया

1. 1 उच्च वेगाने फिरणारे अनेक सिलेंडर गोळा करा. हे सिलिंडर सेंट्रीफ्यूज असतात. सेंट्रीफ्यूज दोन्ही समांतर आणि मालिकेत एकत्र केले जातात.
2. 2 UF अपलोड करा₆ सेंट्रीफ्यूज मध्ये. सेंट्रीफ्यूज हे जड वायू, ज्यात सिलिंडरच्या भिंतींवर असणे, आणि फिकट, यू सह, मध्यभागी राहण्यासाठी सक्ती करण्यासाठी केंद्रापसारक शक्ती वापरतात.
3. 3 वेगळा विभक्त वायू.
4. 4 वेगवेगळ्या सेंट्रीफ्यूजमध्ये या वायूंसह प्रक्रिया पुन्हा करा. उच्च U सामग्री असलेला वायू आणखी U पुनर्प्राप्त करण्यासाठी केंद्रापसारकातून जातो आणि उर्वरित U पुनर्प्राप्त करण्यासाठी कमी U सामग्री असलेला वायू पिळून काढला जातो.अशाप्रकारे, गॅस प्रसारापेक्षा जास्त यू प्राप्त होते.
   • गॅस सेंट्रीफ्यूज वापरण्याच्या प्रक्रियेचा शोध 1940 च्या दशकात लागला होता, परंतु 1960 च्या दशकापर्यंत फारसा वापर केला गेला नाही, जेव्हा कमी ऊर्जेचा वापर महत्त्वाचा ठरू लागला. सध्या, ही प्रक्रिया वापरणारी सुविधा युनीस, यूएसए मध्ये आहे. रशियामध्ये, जपान आणि चीनमध्ये असे 4 उपक्रम आहेत - प्रत्येकी 2, ग्रेट ब्रिटन, नेदरलँड आणि जर्मनीमध्ये - प्रत्येकी एक.

7 पैकी 4 पद्धत: एरोडायनामिक पृथक्करण प्रक्रिया

1. 1 अनेक स्थिर अरुंद सिलेंडर तयार करा.
2. 2 UF प्रविष्ट करा₆ उच्च वेगाने सिलिंडरमध्ये. अशाप्रकारे सादर केलेला वायू सिलिंडरमध्ये चक्रीवादळासारखा फिरेल, परिणामी तो फिरत केंद्रापसारक म्हणून यू आणि यू मध्ये विभागला जाईल.
   • दक्षिण आफ्रिकेत, ते सिलेंडरमध्ये गॅस इंजेक्ट करून स्पर्शाने आले. या क्षणी सिलिकॉन प्रमाणे प्रकाश समस्थानिकांवर त्याची चाचणी केली जात आहे.

7 पैकी 5 पद्धत: लिक्विड थर्मल डिफ्यूजन प्रक्रिया

1. 1 दाबाने यूएफ गॅस चालू करा₆ द्रव मध्ये.
2. 2 दोन केंद्रीत पाईप तयार करा. पाईप्स बऱ्याच उंच असाव्यात. पाईप्स जितके लांब असतील तितके जास्त गॅस वेगळे केले जाऊ शकतात.
3. 3 पाईपच्या सभोवताल द्रव पाण्याच्या म्यानसह. यामुळे बाहेरील नळी थंड होईल.
4. 4 पाईप्स दरम्यान द्रव युरेनियम हेक्साफ्लोराइड इंजेक्ट करा.
5. 5 आतील नळी वाफेने गरम करा. उष्णता UF मध्ये संवहन प्रवाह तयार करेल₆, ज्यामुळे हलके U समस्थानिक उबदार आतील नळीकडे आणि जड U थंड बाहेरील भागाकडे जाण्यास कारणीभूत ठरतील.
   • मॅनहॅटन प्रकल्पाचा भाग म्हणून 1940 मध्ये या प्रक्रियेचा शोध लावला गेला, परंतु अधिक कार्यक्षम गॅस प्रसार प्रक्रियेच्या विकासानंतर लवकर सोडून देण्यात आला.

7 पैकी 6 पद्धत: इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक आइसोटोप वेगळे करण्याची प्रक्रिया

1. 1 Ionize गॅस UF₆.
2. 2 मजबूत चुंबकीय क्षेत्रातून गॅस पास करा.
3. 3 चुंबकीय क्षेत्रातून जाताना ते सोडलेल्या ट्रेसमधून आयनीकृत युरेनियम समस्थानिक वेगळे करा. U आयन U पेक्षा वेगळ्या वाकणाऱ्या खुणा सोडतात. समृद्ध युरेनियम तयार करण्यासाठी हे आयन वेगळे करता येतात.
   • हिरोशिमावर 1945 मध्ये पडलेल्या अणुबॉम्बसाठी युरेनियम तयार करण्यासाठी या पद्धतीचा वापर करण्यात आला आणि 1992 मध्ये इराकने त्याच्या अण्वस्त्र कार्यक्रमासाठी वापरला. या पद्धतीला गॅस डिफ्यूजन पद्धतीपेक्षा 10 पट अधिक ऊर्जा आवश्यक आहे, जे मोठ्या प्रमाणावर कार्यक्रमांसाठी अव्यवहार्य बनवते.

7 पैकी 7 पद्धत: लेसर आइसोटोप वेगळे करण्याची प्रक्रिया

1. 1 लेझरला एका विशिष्ट वारंवारतेवर ट्यून करा. लेसर लाइटमध्ये विशिष्ट तरंगलांबी (एकच रंग) असणे आवश्यक आहे. दिलेल्या तरंगलांबीवर, लेसर फक्त U अणूंना लक्ष्य करेल, U अणू अखंड सोडून.
2. 2 युरेनियमवर लेसर लावा. इतर युरेनियम संवर्धन पद्धतींप्रमाणे, या प्रक्रियेला युरेनियम हेक्साफ्लोराइड वायूचा वापर करण्याची आवश्यकता नाही. आपण युरेनियम आणि लोह यांचे मिश्रधातू वापरू शकता, जे सामान्यतः उद्योगात केले जाते.
3. 3 उत्तेजित इलेक्ट्रॉनसह युरेनियम अणू सोडेल. हे यू अणू असतील.

टिपा

• काही देशांमध्ये, युरेनियम आणि प्लूटोनियमला ​​क्षय प्रक्रियेपासून वेगळे करण्यासाठी अणु कचरा पुन्हा वापरला जातो. पुन्हा वापरता येणारे युरेनियम क्षय प्रक्रियेत मिळवलेल्या U आणि U मधून काढावे लागेल आणि आता युरेनियम सुरुवातीच्या तुलनेत उच्च पातळीवर समृद्ध केले जाणे आवश्यक आहे, कारण U न्यूट्रॉन शोषून घेतो आणि त्यामुळे किडण्याची प्रक्रिया मंदावते. यामुळे, प्रथमच वापरलेले युरेनियम पुनर्नवीनीकरण केलेल्या युरेनियमपासून वेगळे ठेवले पाहिजे.

चेतावणी

• खरं तर, युरेनियम कमकुवत किरणोत्सर्गी आहे. तथापि, ते UF मध्ये बदलताना₆ , ते एका विषारी रसायनात बदलते जे पाण्याशी संपर्क साधल्यावर हायड्रोफ्लोरिक .सिड बनवते. म्हणून, युरेनियम संवर्धन वनस्पतींना फ्लोरीनसह कार्यरत रासायनिक वनस्पतींप्रमाणेच सुरक्षा आणि संरक्षणाची समान पातळी आवश्यक असते, ज्यात यूएफ गॅसचा साठा समाविष्ट असतो₆ कमी दाबाखाली आणि उच्च दाबाखाली काम करताना अतिरिक्त सीलिंगचा वापर.
• पुनर्वापर करण्यायोग्य युरेनियम गंभीरपणे संरक्षित करणे आवश्यक आहे कारण यू समस्थानिकांमध्ये सशक्त गामा किरणोत्सर्गाचे उत्सर्जन करणारे घटक असतात.
• समृद्ध युरेनियम साधारणपणे एकदाच पुन्हा वापरता येते.