بخشی از پاورپوینت
--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----
اسلاید 1 :
اورانيوم يكي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است كه نماد آن Uو عدد اتمي آن ۹۲است.اين عنصر داراي دماي ذوب 1۴۵۰درجه سانتيگراد بوده و به رنگ سفيد مايل به نقره‌اي،سنگين، فلزي و راديواكتيو است و به رغم تصور عام، فراواني آن در طبيعت حتي از عناصري از قبيل جيوه، طلا و نقره نيز بيشتر است.
اورانيوم داراي دو ايزوتوپ است که يکي با عنوان اورانيوم 238 که فراواني 3/99% در طبيعت دارد و ايزوتوپ ديگر که قابليت شکافت هسته‌اي وتوليد انرژي دارد اورانيوم 235 است که فراواني آن در طبيعت 7/0 درصد مي‌باشد. براي استفاده از انرژي اين نوع اورانيوم بايد غناي آن را به 5/3 درصد که مورد نياز نيروگاه‌هاي برق اتمي است برسانيم.در تحقيقات علمي بايد درجه غناي اورانيوم حدود 20 درصد و در ساخت بمب اتمي بايد بيش از 90% درجه غناي اورانيوم 235 باشد
در حال حاضر بيش از 400 نيروگاه برق اتمي در دنيا وجود دارد که آمريکا
با 104 مورد در راس و سپس فرانسه با 59، ژاپن 56، روسيه 31، انگليس 23 و کشورهاي ديگر به
ترتيب در مقام‌هاي بعدي هستند. فرانسه حدود 80 درصد، آمريکا 20 درصد، ژاپن 30 درصد،
روسيه 16 درصد و انگليس نيز 20 درصد از برق مصرفي‌شان را با استفاده از اين نيروگاه‌ها توليد
مي‌کنند.
اسلاید 2 :
از روش هاى زمين شناسى، مناطق مناسب براى استخراج اورانيوم شناسايى و انتخابمى شود.
مثلاً از خاك مناطق مختلف كه تشعشعات راديواكتيو دارند، نمونه هايى را بهآزمايشگاهمى برند و با استفاده از روش هاى شيميايى ميزان اورانيوم قابل استخراج رابررسى مى كنند.
با توجه به هزينه هاى استخراج، اگر غلظت اورانيوم به اندازه اى بودكه استخراج آن به صرفه باشدآن نقطه به عنوان معدن اورانيوم شناخته مى شود كه در ان سنگ معدن اورانیوم از معادن
زیر زمینی و همچنین حفاری های روباز که دارای 3%، U3O8استخراج ميشود. معدن اورانيومما در ساغند يزد است و از عمق حدود 350 تا 400 متري سطح زمين سنگ معدن اورانيوم بيرون
آورده ميشود و تبديل به کيک‌زرد مي‌گردد.
اسلاید 3 :
در اين مرحله اورانيوم هنوز داراي ناخالصي‌هايي است كه توسط روشهاي مختلف
اين ناخالصي‌ها كاسته شده و پس از طي فرايندهاي شيميايي نسبتا پيچيده، از شكل معدني U3O8به 3) UOتري اكسيد اروانيوم) و سپس )UO2دي اكسيد اورانيوم) در مي‌آيد كه اين تركيب نيز به دو روش موسوم به روش تر و روش خشك براي توليد ماده مورد نياز در فرايند غني‌سازي، يعني هگزافلوريد اورانيوم ((UF6به كار
گرفته ميشود.
اسلاید 4 :
nکیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد. روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل 2878 درجه سانتیگراد ذوب می شود.
اسلاید 5 :
در واقع در اين مرحله آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل
پودر ریز و جامد و تهیه کیک زرد که شامل 85- 65 درصدU3O8 است، انجام
ميشود. هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3O8 است.شستن سنگ
معدن در اسید و عملیات تعویض یون منجر به حصول U3O8 نسبتا خالص میگردد.
كيك زرد در واقع محصول فراوري سنگ معدن اورانيوم است و به تركيباتي از اورانيوم
گفته ميشود كه ناخالصي‌هاي معدني آن به ميزان زيادي گرفته شده و حاوي ۷۰تا ۹۰
درصد اكسيد اورانيوم از نوع U3O8 است. كيك زرد شامل 70 درصد اورانيوم بوده و
داراى خواص پرتوزايى (radioactive) است. هدف پايه اى دانشمندان هسته اى از
فرآيند غنى سازى افزايش ميزان اتم هاى اورانيوم 235است كه براى اين هدف اورانيوم
بايد اول به گاز تبديل شود. با گرم كردن اورانيومتا دماى 64 درجه سانتيگرادى حالت جام
د به گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم (UF6) تبديلمى شود. هگزافلوئوريد اورانيوم خورنده و
پرتوزا است و بايد با دقت جابه جا شود،لوله ها و پمپ ها در كارخانه هاى تبديل كننده
به صورت ويژه اى از آلياژ آلومينيوم ونيكل ساخته مى شوند. گاز توليدى همچنين بايد
از نفت و روغن هاى گريس به جهت جلوگيرىاز واكنش هاى ناخواسته شيميايى دور نگه
داشته شود.
اسلاید 6 :
در صنعت به اين دليل عنصر اورانيوم را به صورت تركيب هگزافلوريد اورانيوم در مي‌آورند كه ماده مذكور بهترين تركيب اورانيوم براي استفاده در روشهاي مهم غني‌سازي اورانيوم محسوب ميشود. چرا كه در روشهاي مرسوم غني‌سازي اورانيوم، بايد از حالت گازي تركيبات اين عنصر استفاده كرد و هگزافلوريد اورانيوم در دماي ۵۶درجه سانتيگراد به راحتي تصعيد شده و از حالت جامد به حالت گاز در مي‌آيد كه اين گاز براي دستيابي به درصد بالاتر ايزوتوپ ۲۳۵اورانيوم،
قابل غني‌سازي است.
اسلاید 7 :
استخراج اوانيوم از معدن و تهيه كيك زرد(مرحله فراوري سنگ معدن اورانيوم)عنصر اورانيوم در طبيعت به صورت تركيبات شيميايي مختلف از جمله اكسيد اورانيوم، سيليكات اورانيوم و يا فسفات اورانيوم و به صورت مخلوط باتركيباتي از عناصر ديگر يافت ميشود.در ميان كشورهاي مختلف جهان،
استراليا داراي بزرگترين معادن اورانيوم است و كشورهاي قزاقستان، كانادا، آفريقاي جنوبي، ناميبيا، برزيل و روسيه نيز از معادن بزرگي برخوردارند.
اسلاید 8 :
در روش الکترومغناطیس اورانیوم یونیزه شده با سرعت واردمیدان مغناطیسی میشود. یون ها با توجه به جرممتفاوتی که دارند شعاعهای مختلفی را طی میکنند.
اسلاید 9 :
غني‌سازي اورانيوم براساس اختلاف جرم توسط سانتريفيوژهاي بسيار حساسبا سرعت 1000 دور در ثانيه انجام مي‌گيرد. سانتريفيوژهايي که توسط دانشمندان و متخصصان ايراني ساخته شده‌اند کار مي‌کردند ولي براي رسيدن به غناي 5/3 درصد بايد تعدادي از آن سانتريفيوژها که در حال حاضر تعداد آنها 164 عدد است به طور سري به هم وصل شده و کار مي‌کردند يعني محصول خروجي يک سانتريفيوژ به ورودي ديگري داده مي‌شد. البته قابل ذکر است که در حدود 3 تا 4 سانتريفيوژ را توانسته بودند بدين‌طريق به هم متصل کنند حتي تا 20تاي آن هم گزارش شده بود
ولي هماهنگ ساختن 164 تا با توجه به اين که با سرعت بسيار بالا در حال چرخش هستند کار بسيار سخت و موفقيت‌آميزي است. هماهنگي اين 164 دستگاه کار سختو پيچيده‌اي است و بايد تعداد 164 تا باشند تا بتوانيم به درجه غناي 5/3 درصد که مورد نياز نيروگاه‌هاي اتمي است برسيم بنابراين مشکل در هماهنگ‌سازي کار اينسانتريفيوژها بوده است.
اسلاید 10 :
در روش دیفوزیون گازی بنا به اصل گراهان انرژی ملکولهاییک گاز در حال تعادل برابر و ثابت است. پس ملکولهای با جرم متفاوت سرعت های متفاوتی خواهند داشت M1<M2 →V1>V2 اگر ½M1V1 2 =½M2V2 2
