غني سازي اورانيوم

سانتريفيوژ دستگاهي است که براي جدا سازي مواد از يکديگر بر اساس وزن آنها استفاده مي شود. اين دستگاه مواد را با سرعت زياد حول يک محور به گردش در مي آورد و مواد متناسب با وزني که دارند از محور فاصله مي گيرند.
در واقع در اين روش براي جدا سازي مواد از يکديگر از شتاب ناشي از نيروي گريز از مرکز استفاده مي گردد، کاربرد عمومي اين دستگاه براي جداسازي مايع از مايع و يا مايع از جامد است.
سانتريفيوژ هايي که براي غني سازي اورانيوم استفاده مي شود حالت خاصي دارند که براي گاز تهيه شده اند که به آنها Hyper-Centrifuge گفته مي شود. پيش از آنکه دانشمندان از اين روش براي غني سازي اورانيوم استفاده کنند از تکنولوژي خاصي بنام Gaseous Diffusion به معني پخش و توزيع گازي استفاده مي کردند.

Gaseous Diffusion

در روش Gaseous Diffusion، گاز هگزافلورايد اورانيوم (UF6) را با سرعت از صفحات خاصي که حالت ----- دارند عبور داده مي شود و طي آن اين صفحات مي توانند به دليل داشتن منافذ و خلل و فرج زياد تا حدي مي توانند اوانيوم 235 را از 238 جدا کنند. (به شکل بالا دقت کنيد)
در اين روش با تکرار استفاده از اين صفحات ----- مانند، بصورت آبشاري (Cascade)، ميزان اورانيوم 235 را به مقدار دلخواه بالا مي بردند. اين روش اولين راهکارهاي صنعتي براي غني سازي اورانيوم بود که کابرد عملي پيدا کرد.
Gaseous Diffusion از جمله تکنولوژي هايي بود که ايالات متحده طي جنگ جهاني دوم در پروژه اي بنام منهتن (Manhattan) براي ساخت بمب هسته اي، با کمک انگليس و کانادا به آن دست پيدا کرد.
نمونه اي از سانتريفيوژهاي گازي آبشاري که براي غني سازي اورانيوم از آنها استفاده مي شود. Hyper-Centrifuge
اما در روش استفاده از سانتريفيوژ براي غني سازي اورانيوم، تعداد بسيار زيادي از اين دستگاهها بصورت سري و موازي بکار مي برند تا با کمک آن بتوانند غلظت اورانيوم 235 را افزايش دهند.
گاز هگزافلورايد اورانيوم (UF6) در داخل سيلندرهاي سانتريفيوژ تزريق مي شود و با سرعت زياد به گردش در آورده مي گردد. گردش سريع سيلندر، نيروي گريز از مرکز بسيار قوي اي توليد مي کند و طي آن مولکولهاي سنگين تر (آنهايي که شامل ايزوتوپ اورانيوم 238 هستند) از مرکز محور گردش دور تر مي گردند و برعکس آنها که مولکول هاي سبک تري دارند (حاوي ايزوتوپ اورانيوم 235) بيشتر حول محور سانتريفيوژ قرار مي گيرند.
در اين هنگام با استفاده از روشهاي خاص گازي که حول محور جمع شده است جمع آوري شده به مرحله ديگر يعني دستگاه سانتريفيوژ بعدي هدايت مي گردد. ميزان گاز هگزافلورايد اورانيوم شامل اورانيوم 235 اي که در اين روش از يک واحد جداسازي بدست مي آيد به مراتب بيشتر از مقداري است که در روش قبلي (Gaseous Diffusion) بدست مي آيد، به همين علت است که امروزه در بيشتر نقاط جهان براي غني سازي اورانيوم از اين روش استفاده مي کنند.
بزرگترين دستگاههاي آبشاري سانتريفيوژ در کشورهايي مانند فرانسه، آلمان، انگلستان و چين در حال غني سازي اورانيوم هستد. اين کشورها علاوه بر مصرف داخلي به صادرات اورانيوم غني شده نيز مي پردازند. کشور ژاپن هم داراي دستگاههاي بزرگ سانتريفيوژ است اما تنها براي مصرف داخلي اورانيوم غني شده توليد مي کند