تخصيب اليورانيوم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
نسمع كثيراً في الأخبار عن تخصيب اليورانيوم وإيران وكوريا الشمالية والبرادعي .. فماذا يقصد بتخصيب اليورانيوم؟؟
كما هو معروف فإن ذرات كل عنصر تتكون من نواة وإلكترونات دائرة حولها، والنواه بدورها عبارة عن بروتونات عددها ثابت لكل عنصر (العدد الذري) وكذلك نيوترونات عددها يختلف من ذرة إلى أخرى بالنسبة لكل عنصر واختلافها يؤدي إلى تكوين ما يعرف بالنظائر. ومجموع عدد البروتونات والنيوترونات يسمى العدد الكتلي.
بالنسبة لليورانيوم هناك عدد أنواع من النظائر بحسب العدد الكتلي لها، ونسبتها في اليورانيوم الطبيعي كالتالي:
اليورانيوم 238 – 99.3%
اليورانيوم 235 – 0.7%
نظائر أخرى – 0.01%
النظير 238 لا يستخدم في المجالات النووية وإنما النظير المهم بالنسبة لنا هنا هو اليورانيوم 235، ولكن المشكلة في نسبته الصغيرة، وللحصول على وقود يصلح للأغراض السلمية في المفاعلات يجب أن تكون نسبة اليورانيوم 235 حوالي 3-5% وللأسلحة النووية بحدود 90%
عملية التخصيب هنا يقصد بها زيادة تركيز اليورانيوم 235 إلى النسبة المطلوبة وذلك باستبعاد متتالي لليورانيوم238وهي عملية صعبة ومكلفة حيث أن النظائر التي يراد إزالتها شبيهة جداً من ناحية الوزن بالنظائر التي يراد الإبقاء عليها، ويستخدم لهذا الغرض عدة طرق من بينها أجهزة الطرد المركزي التي تعمل كالتالي:
يتم إدخال غاز سادس فلوريد اليورانيوم إلى جهاز الطرد المركزي الذي يدور بسرعة 50-70ألف دورة في الدقيقة، يهبط اليورانيوم الأثقل 238 ويتجمع اليورانيوم الأخف 235 بالقرب من مركز الأسطوانة ويتحرك للأعلى. يتم إرسال اليورانيوم إلى جهاز طرد آخر ويضاف إليه نسبة من الغاز كتغذية راجعة.
مع ملاحظة أنه خلال فترة عام يمكن لعدد 1500جهاز طرد مركزي إنتاج كمية كافية من اليورانيوم عالي التخصيب لإنتاج قنبلة نووية واحدة.
هذا كان بالنسبة للتخصيب، أما بالنسبة لليورانيوم منذ ماقبل عملية التخصيب فتحدث له العمليات التالية:
يتم الحصول على اليورنيوم الخام من المناجم (حوالي 1-5كجم لكل طن) وسعره بحدود 80-100دولاراً للكيلو ثم تجرى عليه عمليات التنقية والسحق للحصول على مسحوق بني يعرف بإسم الكعكة الصفراء يحتوي على 70% من ثاني أكسيد اليورانيوم، والذي بدوره يتم تحويله إلى غاز سادس فلوريد اليورانيوم، ومن ثم تتم إجراءات التخصيب كما ذكر أعلاه.