ملتقى الفيزيائيين العرب > منتديات أقسام الفيزياء > منتدى الفيزياء النووية | ||
اليورانيوم |
الملاحظات |
|
أدوات الموضوع | انواع عرض الموضوع |
#11
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
يعدَّين اليورانيوم ومعالجته
================ تعدين اليورانيوم تستخدم شركات التنقيب ثلاث طرق رئيسية لاستخراج اليورانيوم من الأرض 1- التعدين المحلولي المكاني 2- التعدين المكشوف 3- التعدين الأرضي التعدين المحلولي المكاني ================= يبدأ التعدين المحلولي المكاني بضخ محلول خاص عبر ثقوب تحفر في باطن الأرض لتذويب أكاسيد اليورانيوم ويضخ المحلول المحتوي على الأكاسيد بعد ذلك إلى حاويات موضوعة على السطح وفي كل الحالات تقريبًا تكون الثقوب المستخدمة في التعدين المحلولي المكاني محفورة مسبقًا ضمن جهود التنقيب عن ترسبات اليورانيوم حيث يستخدمها المنقبون أثناء عمليات الاستكشاف الأولية لإنزال كاشفات الإشعاع التعدين المكشوف =========== في هذا النوع من التعدين تستخدم المتفجرات لتفتيت الصخور والترب التي تغطي ترسبات اليورانيوم قرب سطح الأرض يحفر المنقبون ثقوبًا تملأ بالمتفجرات وبعد الانفجارات تستخدم جرافات ضخمة لإبعاد الكتل الصخرية ثم تستخدم جرافات أصغر لاستخراج خام اليورانيوم التعدين الأرضي ========== يستخدم التعدين الأرضي في حالة وجود خام اليورانيوم بعيدًا عن السطح تحفر شركات التنقيب أنفاقًا داخل الترسبات وبعد ذلك يحفر المنقبون ثقوبًا داخل جدران الأنفاق لملئها بالمتفجرات التي تخلخل الخام ثم يضعون الخام في دلاء ترفع إلى السطح |
#12
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
تكرير ومعالجة خام اليورانيوم
=================== ينقل الخام من المنجم إلى مطحنة لتركيز اليورانيوم وفي المطحنة يستخدم العاملون حمض الكبريتيك أو محاليل الكربونات لإنتاج ملح من أملاح اليورانيوم يسمى الكعكة الصفراء وتنقى الكعكة الصفراء إلى أكسيد يسمى أيضًا الكعكة الصفراء وصيغته الكيميائية U3O8 ويُخضع الأكسيد في معمل التحويل إلى تفاعل كيميائي مع الفلور لإنتاج سادس فلوريد اليورانيوم (UF6) ينقل سادس فلوريد اليورانيوم إلى محطة التخصيب لفصل اليورانيوم 235 عن اليورانيوم 238 وينتج عن هذا الفصل يورانيوم مخصب يحتوي على نسبة من اليورانيوم 235 أعلى من النسبة التي يحتويها اليورانيوم الموجود في الطبيعة وتستخدم معظم المفاعلات النووية في محطات القدرة النووية وقودًا يحتوي على اليورانيوم 235 بنسبة تتراوح بين 2% و4% تقريبًا أما الأسلحة النووية ومفاعلات السفن التي تعمل بالقدرة النووية فتتطلب نوعًا من اليورانيوم يحتوي على اليورانيوم 235 بنسب أعلى من ذلك وينقل اليورانيوم المخصب، الذي يراد استخدامه في المفاعلات إلى محطة صنع الوقود لتحويل سادس فلوريد اليورانيوم إلى ثاني أكسيد اليورانيوم الذي يضغط إلى كريات أسطوانية الشكل تستخدم وقودًا |
#13
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
فصل نظائر اليورانيوم
=============== طور العلماء طرقًا عديدة لفصل نظائر اليورانيوم وتستخدمشركات التخصيب طريقتين من هذه الطرق هما طريقة الانتشار الغازي وطريقة الطرد المركزي وهناك طريقة ثالثة تحت التجريب تسمى طريقة فصل النظائر بالليزر طريقة الانتشار الغازي ============= تستخدم هذه الطريقة في الولايات المتحدة و بلجيكا وفي هذه الطريقة تضخ جزيئات سادس فلوريد اليورانيوم خلال حواجز تحتوي على ملايين الثقوب الدقيقة وتمر جزيئات الغاز الخفيفة عبر ثقوب الحواجز أسرع من الجزيئات الثقيلة وتحتوي الجزيئات الخفيفة على ذرات اليورانيوم 235 ولذلك يحتوي الغاز الذي يمر عبر الحاجز على نسبة من اليورانيوم 235 أعلى من الغاز الأصلي ونظرًا لأن هذه الزيادة طفيفة جدًا فإن الغاز يجب أن يمر عبر الحاجز عدة آلاف مرة لإنتاج اليورانيوم المخصب الذي يراد استخدامه في محطات القدرة النووية. طريقة الطرد المركزي لفصل النظائر ======================== تستخدم فيها أسطوانة ذات حركة دوامية يجبر دوران الأسطوانة غاز سادس فلوريد اليورانيوم إلى الخروج ويتجمع الغاز المحتوي على اليورانيوم 238 على الجدران لثقله بينما يتركز الغاز الأخف المحتوي على اليورانيوم 235 قرب المركز طريقة الطرد المركزي تستخدم في عدد من المحطات في أوروبا واليابان ويتكون جهاز الطرد المركزي في هذه الطريقة من أسطوانات عمودية ذات حركة دوامية سريعة ويضخ غاز سادس فلوريد اليورانيوم في كل أسطوانة عبر أنبوبة عمودية ثابتة داخل كل أسطوانة وتجبر الحركة الدوامية للأسطوانة كل الغاز الخارجي تقريبًا في اتجاه الجدران المنحنية وبالإضافة إلى ذلك تساعد مغرفة متصلة بقاعدة الأنبوبة الثابتة في انسياب الغاز عموديًا كما تساهم الفروق في درجات الحرارة داخل الأسطوانة في إحداث هذا الانسياب العمودي وبسبب هذه التأثيرات الحركة الدوامية للأسطوانة وحركة المغرفة وفروق درجات الحرارة ينساب الغاز بنمط معقد ويصبح الغاز القريب من قاعدة الأسطوانة مركزًا باليورانيوم 238 أكثر من الغاز العلوي وتزيل المغرفة السفلية النفايات الغازية التي تحتوي على تركيزات أعلى نسبيًا من اليورانيوم 238 بينما تزيل المغرفة العلوية الغاز المخصب الذي يحتوي على اليورانيوم 235 بتركيز أعلى وتتكرر العملية حتى يتم الحصول على التركيز المطلوب من اليورانيوم 235 فصل النظائر بالليزر ============= تستخدم فيه حزمة ليزرية واحدة أو أكثر يسبب هذا الضوء تكتسب ذرات اليورانيوم 235 فقط في غاز اليورانيوم شحنات كهربائية وتجذب ألواح ذات شحنة مغايرة هذه الذرات ولكنها لا تؤثر على ذرات اليورانيوم 238 وهكذا ينفصل الغاز إلى اتجاهين و في هذه الطريقة تستخدم توليفة من ضوء الليزر وا لشحنات الكهروستاتيكيه لفصل نظائر اليورانيوم والليزر نبيطة تنتج حزمة رفيعة من الضوء ذات مدى ترددي ضيق جدًا (تردد الضوء هو معدل اهتزاز موجات الضوء) وفي طريقة لفصل النظائر بالليزر تسمى طريقة البخار الذري تسخِّن حزمة من الإلكترونات قطعة من اليورانيوم عند قاعدة حاوية مغلقة محولة اليورانيوم إلى بخار (غاز) ثم يُخترق الغاز بنبضات من حزمة ليزرية ويوالف تردد الحزمة بحيث تستطيع الإلكترونات في ذرات اليورانيوم 235 امتصاص الضوء ولا تستطيع إلكترونات ذرات اليورانيوم 238 ذل. وعندما يمتص إلكترون اليورانيوم 235 هذا الضوء يحصل على طاقة تكفيه لترك الذرة وتغير هذه العملية التوازن الكهربائي للذرة فالإلكترون يحمل شحنة كهربائية سالبة بينما تحمل النواة شحنة كهربائية موجبة واحدة أو أكثر وفي الذرة العادية يكون عدد الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الشحنات السالبة ولذلك تكتسب الذرة شحنة موجبة عندما يتركها إلكترون و بهذا تتحول حالة الذرة المتزنة إلى أيون موجب وهكذا يؤيِّن ضوء الليزر ذرات اليورانيوم 235 ولا يؤين ذرات اليورانيوم 238 وعند صعود البخار الساخن إلى أعلى تجذب ألواح تجميع سالبة الشحنة في قمة الحاوية أيونات اليورانيوم 235 الموجبة ولأن ألواح التجميع أبرد من الغاز فإن اليورانيوم 235 يتكثف عليه (يتحول من غاز إلى سائل) ويتقطر اليورانيوم 235 من ألواح التجميع إلى حاويات خاصة مكونًا كتلة صلبة ثم تجمع الكتل الصلبة وتنقى وتؤكسد لاستخدامها وقودًا نوويًا وفي نفس الأثناء ينتقل اليورانيوم 238 المتعادل كهربائيًا عبر الألواح المشحونة ثم يتكثف فوق لوحة نفايات قرب قمة الحاوية وفي إحدى التقنيات الليزرية تسخن وحدة كهربائية قطعة من اليورانيوم منتجة بخارًا وتعمل حزمتان ليزريتان معًا لتأيين ذرات اليورانيوم 235 في البخار ثم تجمع لوحة موجبة الشحنة أيونات اليورانيوم 235 تاركة بخار ذرات اليورانيوم 238 تخرج عبر فتحة في قمة الحاوية. وتستهلك طريقة فصل النظائر بالليزر طاقة كهربائية أقل بكثير من الطاقة التي تستهلكها طريقة الانتشار الغازي كما أن تكلفة معدات طريقة الفصل بالليزر أقل بكثير من تكلفة معدات طريقة الطرد المركزي ولذلك تجري الشركات المدعومة حكوميًا في فرنسا واليابان والولايات المتحدة التجارب لاستخدام طريقة فصل النظائر بالليزر |
#15
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
thank you very much
|
#16
|
||||
|
||||
مشاركة: اليورانيوم
بارك الله فيك
|
#17
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
أدام الله فضلك
شكرا لمرورك الكريم |
#18
|
|||
|
|||
مشاركة: اليورانيوم
بارك الله فيك
|
#19
|
|||
|
|||
رد: اليورانيوم
جزاكم الله كل الخير وبارك فيكم
|
#20
|
|||
|
|||
رد: اليورانيوم
بارك الله فيك
|
الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1) | |
انواع عرض الموضوع |
العرض العادي |
الانتقال إلى العرض المتطور |
الانتقال إلى العرض الشجري |
|
|