Uranyum zenginleştirilmesi nedir?

[BA'AL 0]

Uranyum zenginleştirilmesi deyince ne anlamamız gerekiyor? Uranyum hangi açıdan nasıl zenginleştiriliyor ve sonuçta elde edilen şey ürün nasıl bir özellikte oluyor?

[everest 0]

Uranyum zenginleştirilmesi deyince ne anlamamız gerekiyor? Uranyum hangi açıdan nasıl zenginleştiriliyor ve sonuçta elde edilen şey ürün nasıl bir özellikte oluyor?

google da basit bir araştırma yapmak yeterli

http://tr.wikipedia.org/wiki/Zenginleştirilmiş_uranyum

[Mr.Kont 0]

Wikipedia'dan devam edelim o zaman :

Az zenginleştirilmiş uranyum (AZU]

Az zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki 235U konsantrasyonu %0.9 ila %2 arasında olan uranyum yakıtıdır. Bu yakıt günümüzde CANDU gibi ağır su ile çalışan reaktörlerde kullanılan doğal uranyumun yerini almaktadır.

Geri kazandırılmış uranyum (GKU)

bir başka az zenginleştirilmiş uranyum (AZU) sınıfıdır ve hafif sulu reaktörlerde kullanılan nükleer yakıtın yeniden işlenmesi ile elde edilir.

Orta zenginleştirilmiş uranyum (OZU]

Orta zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki 235U konsantrasyonu %2 ila %20 arasına çıkartılmış uranyum yakıtıdır. Özellikle hafif sulu reaktörlerde ve sivil/askeri araştırma reaktörlerinde kullanılır.

Yüksek zenginleştirilmiş uranyum (YZU)

YZU tabletiYüksek zenginleştirilmiş uranyum, içeriğindeki 235U veya 233U konsantrasyonu %20'den daha yüksek olan uranyum yakıtıdır.

Nükleer silahlarda bulunan zincirleme fisyon yaratmaya uygun yakıt genellikle %85 veya daha fazla 235U içerir. Bu orana bazen silah düzeyi uranyum da denir. Teoride bir nükleer silah %20 düzeyinde 235U'den oluşan yakıtla da üretebilir, ancak bu verimsiz bir orandır. YZU ayrıca hızlı nötron reaktörleri, uçak gemileri ve balistik denizaltılar gibi deniz araçlarını itmede kullanılan reaktörlerde yakıt olarak yer almaktadır.

İran'ın uranyum zenginleştirmesi bağlamında tüm tatava yüksek zenginleştirilmiş uranyum yönteminde kopuyor.

[kodoman 0]

Elementlerin karakterini büyük oranda proton ve elektron sayıları belirler ve bunlar birbirine eşittir, yani her protona bir elektron denk gelir. Ama aynı şey nötron için geçerli değildir. Aynı elementin çekirdeğinde birbirinden farklı sayıda nötron içeren "türleri" olabilir, bunlara izotop denir. Atom içerisindeki parçacık proton adedi artıp, nötron adedi "dengeli" adetten uzaklaştıkça atom kararsızlaşır ve nükleer reaksiyon etkinliği artar. En etkili uranyum izotopu u235'tir fakat bu izotop doğada çok çok ender bulunur. Bu nedenle, doğada daha çok bulunan u238 izotopunu bazı işlemlerle çekirdek bileşiğini değiştirerek u235 elde edilir. İşte bu işleme uranyum zenginleştirme denir. Bomba yapımı için belli bir kütlede ve en az %98 oranında u235 elde etmeniz gerekir.

[BA'AL 0]

Wikipedia deki bilgi pek doyurucu olmayınca Sn ewerest'in önerisine uyarak,

Uranyumun zenginleştirilmesi konusunu google da ararken bunu buldum paylaşmak istedim.

Konuyu ntvmsnbc’ye değerlendiren nükleer mühendis Prof. Dr. Vural Altın

SÜREÇ NASIL İŞLİYOR?

Bir nötronun, uranyum gibi ağır bir element atomunun çekirdeğine çarparak yutulması, bunun sonucunda bu atomun kararsız hale gelerek daha küçük iki veya daha fazla farklı çekirdeğe bölünmesi reaksiyonuna fisyon denir.

Fisyon sonucunda ortaya çıkan nötronların, ortamda bulunan diğer fisyona uygun atomların çekirdekleri tarafından yutularak, onları da aynı reaksiyona sokması ve bunun ardışık olarak tekrarlanması da zincirleme reaksiyondur. Bu işlem sırasında büyük bir enerji açığa çıkar. Bu sürece nükleer fisyon deniyor.

Bir nükleer enerji santralinde fisyon çok yavaş gerçekleştirilirken, nükleer silahlarda bu çok hızlı oluyor. Nükleer fisyonda en iyi sonuç, Uranyum 235 (ya da Plütonyum 239) veya aynı atom numarasına sahip atomlarla farklı sayılarda nötronlardan oluşan izotoplarla elde ediliyor.

Fizikte, doğal olarak bölünebilme yeteneğine sahip olan maddeye fisil adı verilir. Uranyum-235, zincirleme reaksiyon sırasında bölünme eğilimi gösteren ve enerjiyi ısı olarak açığa çıkarabilen bir "fisil izotop"tur.

Böyle bir durumda U235 atomu iki ya da üç nötrona bölünür. Çevrede başka U235 atomları mevcutsa, bu nötronlar diğer atomlar tarafından yutulur, ardından bu atomların da bölünmesiyle daha fazla nötron açığa çıkar.

Nükleer reaksiyon, zincirleme reaksiyonun devamlılığını sağlamaya yetecek kadar U235 atomu varsa gerçekleşebilir. Bu ihtiyaç "kritik kütle" olarak adlandırılır. Ne var ki, doğadaki uranyumun sadece binde yedisi (yüzde 0.71) bölünebilme yeteneğine sahip (fisil) Uranyum-235 izotopu içerir.

ZENGİNLEŞTİRME AŞAMASI

Uranyum maden filizi, özel bir değirmende öğütülerek toz hale dönüştürülür. Bu toz daha sonra kimyasal işlemden geçirilerek saflaştırılır ve rengi ve biçimi nedeniyle "Sarı Pasta" diye adlandırılan katı bir forma çevrilir. Yüzde 60 ila 70'i uranyum olan Sarı Pasta, radyoaktiftir.

Zenginleştirmenin amacı, uranyum içindeki, nükleer fisyon sırasında en iyi sonucu veren, fisil U235 atomlarının miktarını artırmaktır. Bu işleme "uranyum zenginleştirme" deniyor. Bunun için, uranyumun önce 230 santigrat dereceye kadar ısıtılarak gaz haline, yani uranyum heksafloride dönüştürülmesi gerekiyor.

Nükleer reaktörde kullanılacak uranyumun, yüzde 2 ila 3 oranında U235 atomu içerecek şekilde zenginleştirilmesi gerekir. Silahlarda kullanılan uranyum ise yüzde 90 ya da daha fazla oranda U235 içeriyor.

Uranyum zenginleştirmede en sık kullanılan sistem, gaz santrifüjleri. Uranyum heksaflorid gazı (HF6) sesten hızlı dönen santrifüjlere doldurulur. Yoğun U238 izotopu, daha hafif olan U235'ten ayrıştırılır. Yoğun izotoplar, santrifüjün tabanına çökerken, merkeze yığılan hafif U235 parçacıkları da ayrı bir yere toplanır.

Zenginleştirilmiş U235, ardından bir kaç defa daha farklı santrifüjlerde kimyasal işlemlerden geçirilir. Bomba için gereken zincirleme reaksiyonun devamlılığı, yeterli U235 atomu varsa, yani "kritik kütle"ye ulaşılabilirse sağlanır. İşte nükleer bomba üretiminde çalışanların hedefi, çok büyük miktarlarda ısı açığa çıkarabilecek bir zincirleme reaksiyon için gerekli "süper kritik kütle"ye ulaşmaktır.

http://www.ntvmsnbc.com/id/25054957

Şimdi aklıma şu soru takılıyor.Bu resimdeki ilk nötron nerden nasıl bulunuyor?

Aklıma takılan diğer soruda elementlerin nötron sayıları neden proton sayıları gibi standart değil.Bu durum hangi fizik yasasının sonucudur?

[cevval 0]

Atomu cok yuksek bir elektrik alana dik firlatiyorlar, dolayisiyla elektronlar ve protonlar yukleri oldugundan rotalarindan sasarken, yuksuz olan notron dumduz ilerleyerek istenilen hedefe variyor. Temel olarak boyle yaptiklarini dusunuyorum. Kendi cikarimimdir dogru olmayabilir.

[haci 0]

Wikipedia deki bilgi pek doyurucu olmayınca Sn ewerest'in önerisine uyarak,

Uranyumun zenginleştirilmesi konusunu google da ararken bunu buldum paylaşmak istedim.

Şimdi aklıma şu soru takılıyor.Bu resimdeki ilk nötron nerden nasıl bulunuyor?

Aklıma takılan diğer soruda elementlerin nötron sayıları neden proton sayıları gibi standart değil.Bu durum hangi fizik yasasının sonucudur?

Nötronlar yüksüz olduklarından belli bir sayıda olmaları gerekmez.

Sayıları çok olursa, onları bir arada tutan güçlü nükleer kuvveti zorlarlar. Bu da atom çekirdeğinin kararsızlığından sorumlu olabilir.

Kararlı bir atom çekirdeğinde yalnız yeterince nötron olmalıdır. Nötron/proton oranı sabit değildir ve atom numarası büyüdükçe değişir.

NÖTRONLARA NEDEN GEREKSİNİM VARDIR….

İzotopların kimyasasl ve elektronik davranışarı kendi atomlarına çok benzerse de, nükleer davranış çok değişebilir. Atom çekirdeğinde proton ve nötronları birbirlerine güçlü nükleer kuvvet bağlar. Protonlar pozitif yüklü olduklarından birbirlerini itecekler ve bu itiş atom çekirdeğinin kararsızlığını artıracakdır. Nötrol olan nötronlar protonları birbirlerinden uzaklaştırıp, elektrostatik itmeyi azaltarak atom çekirdeğinin kararlılığına katkıda bulunacaklardır. Bu nedenden dolayı iki ve daha fazla proton içeren her elementin çekirdeğinde nötronlar vardır. Proton sayısı arttıkça daha çok nötrona gereksinim olacak ve onlar da protona paralel bir artış göstereceklerdir. Helyumda nötron/proton oranı ½ dir. Uranyum 238’de bu oran 3/2 den fazladır. Nötron sayısının artması da ayrıca atom çekirdeğinde kararsızlığa yol açacaktır.

İzotoplarda nötron/proton oranı farklı olduğundan çekirdeğin kararlılığı bundan olumsuz olarak etkilenecektir. Bu yüzden bazı izotoplarda çekirdek, nükleer çözünüme uğrayacaktır.