الوقود النووى وتخصيب اليورانيوم

على الرغم من أن اليورانيوم من أفضل العناصر للانشطار، ويستخدم بشكل رئيسي كوقود لمفاعلات إنتاج الطاقة حالياً، فإن خامة اليورانيوم الطبيعي تحوي نظيرين م

الوقود النووى وتخصيب اليورانيوم
الوقود النووى وتخصيب اليورانيوم

ختلفين، هما يوترنيوم 235 بنسبة 0.7% فقط، وهو الذي يستخدم في الانشطار، يورانيوم 238 الأثقل بنسبة 99.3%.

لذا يجب معالجة الخامة الطبيعية لرفع نسبة 235 بطرق مختلفة لمعدل من 304% على الأقل؛ ليصير قابلا للاستخدام في مفاعلات إنتاج الطاقة، بينما تحتاج القنابل الذرية والنووية إلى نسبة تتجاوز 90% منه.

ويطلق على عملية زيادة نسبة اليوارنيوم 235 اسم تخصيب، وهذا ما نسمعه عن اليورانيوم المخصب، أي خامة يورانيوم نسبة النظير 235 فيها أكبر مما هي عليه في الطبيعة. ولإتمام التخصيب يحول اليورانيوم الطبيعي لغاز بخلطه مع محلول من أكسيد الفلور، ثم يوضع في جهاز طرد مركزي يفتل بسرعة كبيرة تصل إلى حوالي ألف دورة في الدقيقة؛ فينجرف اليورانيوم 238 الثقيل بعيدا عن مركز الدوران بينما يبقى يوارنيوم 235 قريبا منه. ومن ثم يشفط الغاز القريب من المركز والحاوي على نسبة أكبر من يورانيوم 235 ليمرر إلى جهاز طرد ثان وثالث ورابع وهكذا.

وبما أن نسبة النظير 235 الصلية في اليورانيوم الخام ضئيلة جدا فإن هذه العملية تحتاج إلى الآلاف من أجهزة الطرد المركزية للوصول إلى نسب تخصيب عملية، سواء لاستخدامات مفاعلات الطاقة أو لتصنيع أسلحة دمار شامل.