Ako obohatiť urán
Urán sa používa ako palivo pre jadrové reaktory a bol tiež použitý na vytvorenie prvej atómovej bomby klesla na Hirošima v roku 1945.Urán sa extrahuje z živice uránovej rudy, obsahujúceho niekoľko izotopov rôznych atómových hmôt a rôznych úrovní rádioaktivity. Na použitie v rozpadacej reakcii je množstvo izotopu, ktoré majú byť zvýšené na určitú úroveň. Tento proces sa nazýva obohatenie uránu. Existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť.
Kroky
Metóda 1 z 7:
Hlavný proces obohateniajeden. Rozhodnite sa, prečo budete používať Urán. Uránová ruda spravidla obsahuje iba 0,7% u a inak pozostáva z relatívne stabilného izotopu u.Z typu reakcie, v ktorom sa chystáte používať urán, závisí od úrovne u, na ktorú potrebujete obohatiť rudu, aby ste čo najúčinnejšie využili existujúci urán.
- Urán používaný v jadrovej energii musí byť obohatený na 3-5% u. (Niektoré jadrové reaktory naznačujú použitie nevhodného uránu).
- Urán, ktorý sa používa na vytvorenie jadrových zbraní, musí byť obohatený až na 90% u.

2. Otočte uránový rud na plyn. Väčšina metód obohacovania uránu vyžadujú transformáciu rudy na nízkoteplotný plyn. Pri montáži transformácie oreho plniaceho plynu. Oxid uránu interaguje s fluórmi, čo vedie k hexafluoridu uránu (UF6). Potom, čo je izotop u izotop.

3. Obohatenie uránu. Zostávajúca časť tohto textu popisuje rôzne spôsoby obohacovania uránu. Najbežnejšia difúzia plynu a odstreďovania plynu sú najbežnejšie, avšak laserové oddelenie izotopov by malo čoskoro nahradiť.

4. Otočte hexafluorid uránu do oxidu uránu (UO2). Po obohatení by sa urán mal byť zmenený na stabilnú, silnú formu na ďalšie použitie.
Metóda 2 z 7:
Proces difúzie plynujeden. Čerpanie UF6 potrubia.

2. Skip plynu cez porézny filter alebo membránu. Vzhľadom k tomu, izotop u je jednoduchší ako u, uf6, Obsahujúci ľahší izotop prejde cez membránu rýchlejšie ako ťažší izotop.

3. Opakujte proces difúzie, kým nezbierate dostatok u. Opakovanie difúzie sa nazýva kaskáda. Možno to bude trvať až 1,400 prenosu cez membránu, predtým, ako sa zhromaždí.

4. Nájsť UF6 v tekutine. Po obohatení plynu sa kondenzuje do kvapaliny a je umiestnený v nádobách, kde sa ochladí a stvrdí na prepravu a transformáciu na granule.
Metóda 3 z 7:
Proces plynového hmotyjeden. Zbierajte niektoré valce otáčajúce sa pri vysokej rýchlosti. Tieto valce sú centrifugácie. Centrifugácie sa zhromažďujú ako paralelne, zatiaľ čo dôsledne.

2. Skontrolujte UF6 v centrifugu. Centrifuga Použite odstredivú silu na vynútenie ťažšieho plynu obsahujúceho, aby ste boli na stenách valca, a ľahko, s U, - pobyt v strede.

3. Vyberte oddelené plyny.

4. Opakujte proces s týmito plynmi v rôznych centrifugáciách. Plyn s vysokým obsahom U prechádza cez odstredivku, aby zvýraznila ešte viac u, a plyn s nízkym obsahom tohto izotopu je stlačený, aby sa dostali zvyšky u. Ukazuje sa teda viac u ako difúzia plynu.
Metóda 4 z 7:
Proces aerodynamického oddeleniajeden. Vybudovať niekoľko stacionárnych úzkych valcov.

2. Zadajte UF6 vo valci pri vysokej rýchlosti. Týmto spôsobom sa plyn zavádza, sa otáča vo valci vo forme cyklónu, v dôsledku čoho je rozdelený na u a u, ako v rotujúcej centrifúgy.
Metóda 5 z 7:
Proces kvapalnej tepelnej difúziejeden. Pod tlakom, odbočte plynu UF6 v tekutine.

2. Vybudovať dve sústredné rúry. Rúry musia byť dosť vysoké. Čím dlhšie je potrubie, tým viac plynu možno rozdeliť.

3. Potrubia potrubia s plášťom kvapalnej vody. Bude vychladnúť externé potrubie.

4. Zadajte kvapalný hexafluorid urán medzi rúrkami.

päť. Zahrejte vnútornú trubicu parou. Teplo vytvorí konvekčný prúd v UF6, ktoré urobia ľahké izotopy u presunúť na teplú vnútornú trubicu a ťažké u - na chladné vonkajšie.
Metóda 6 z 7:
Elektromagnetický proces separácie izotopujeden. Ionize plyn UF6.

2. Zmešká plyn cez silné magnetické pole.

3. Samostatné ionizované izotopy uránu v stopách, ktoré odchádzajú, prechádzajú cez magnetické pole. U ióny zanechať stopy, ktoré sa ohýbajú inak ako u. Tieto ióny môžu byť oddelené na získanie obohateného uránu.
Metóda 7 z 7:
Proces separácie laserov izotopovjeden. Nastavte laser pre určitú frekvenciu. Laserové svetlo by malo mať špeciálnu vlnovú dĺžku (monochromatický). Pri danej vlnovej dĺžke bude laser nasmerovaný len na atómy u, zanechať atómy u neporušené.

2. Pošlite laser pre urán. Na rozdiel od iných metód obohatenia uránu nevyžaduje tento proces hexafluoridu uránu. Môžete použiť zliatinu uránu a železa, ktorá sa najčastejšie vykonáva v priemysle.

3. Atómy uránu s excitovanými elektrónmi. To bude atómy u.
Tipy
- V niektorých krajinách je jadrový odpad re-s použitím uránu a plutónia, ktorý zostal po procese rozpadu. Opätovné použitie uránu sa bude musieť extrahovať z U a u, získané počas procesu rozpadu, a teraz by mal byť urán obohatený na vyššiu úroveň, ako je pôvodne, pretože u absorbuje neutróny a toľko, ako sa proces rozpadu spomaľuje. Z tohto dôvodu, uránu, ktorý sa používa prvýkrát, by sa mal udržiavať oddelene od opätovného použitia.
Upozornenia
- V skutočnosti je urán slabo rádioaktívny. Avšak, keď je to otočenie do UF6 , Zmene sa na toxickú chemikáliu, v kontakte s vodou, ktorá tvorí kyselinu hydrofluorovitú (táto kyselina sa nazýva bazén, pretože je leptaná sklom). Preto podniky obohacujúce uránu vyžadujú rovnakú úroveň bezpečnosti a ochrany ako chemické podniky, ktoré pracujú s fluórom, ktorý zahŕňa uskladnenie plynu UF6 Pri slabom tlaku a používaní dodatočného tesnenia pri práci pri vysokom tlaku.
- Opätovne použitý urán by mal byť pod vážnym ochranou, pretože u izotopov U, ktorý je v ňom obsiahnutý, rozpadne na prvky, ktoré prideľujú silné gama žiarenie.
- Obohatený urán, spravidla, môže byť opätovne použitý len raz.