విషయము

• దశలు
• 7 వ పద్ధతి 1: ప్రాథమిక ప్రయోజన ప్రక్రియ
• 7 వ పద్ధతి 2: గ్యాస్ వ్యాప్తి ప్రక్రియ
• 7 లో 3 వ పద్ధతి: గ్యాస్ జాయింటింగ్ ప్రాసెస్
• 7 లో 4 వ పద్ధతి: ఏరోడైనమిక్ సెపరేషన్ ప్రక్రియ
• 7 లో 5 వ పద్ధతి: లిక్విడ్ థర్మల్ డిఫ్యూజన్ ప్రాసెస్
• 7 యొక్క పద్ధతి 6: విద్యుదయస్కాంత ఐసోటోప్ విభజన ప్రక్రియ
• 7 లో 7 వ పద్ధతి: లేజర్ ఐసోటోప్ విభజన ప్రక్రియ
• చిట్కాలు
• హెచ్చరికలు

యురేనియం న్యూక్లియర్ రియాక్టర్లకు ఇంధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు 1945 లో హిరోషిమాపై తొలి అణు బాంబును సృష్టించడానికి కూడా ఉపయోగించబడింది. యురేనియం యురేనియం రెసిన్ ధాతువు నుండి తవ్వబడుతుంది, ఇందులో వివిధ అణు ద్రవ్యరాశి మరియు అనేక స్థాయి రేడియోధార్మికత యొక్క అనేక ఐసోటోపులు ఉన్నాయి. క్షయం ప్రతిచర్యలో ఉపయోగం కోసం, U ఐసోటోప్ మొత్తాన్ని ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి పెంచాలి. ఈ ప్రక్రియను యురేనియం సుసంపన్నం అంటారు. దీన్ని చేయడానికి అనేక మార్గాలు ఉన్నాయి.

దశలు

7 వ పద్ధతి 1: ప్రాథమిక ప్రయోజన ప్రక్రియ

1. 1 మీరు యురేనియంను దేని కోసం ఉపయోగించబోతున్నారో నిర్ణయించుకోండి. సాధారణంగా, యురేనియం ధాతువు కేవలం 0.7% U మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది మరియు మిగిలినవి సాపేక్షంగా స్థిరమైన ఐసోటోప్ U ని కలిగి ఉంటాయి. మీరు యురేనియం ఉపయోగించాలనుకుంటున్న ప్రతిచర్య రకం U స్థాయిని నిర్ణయిస్తుంది, దీని కోసం మీరు ధాతువును సుసంపన్నం చేయాలి సాధ్యమైనంత సమర్థవంతంగా యురేనియం అందుబాటులో ఉంది. ...
   • అణుశక్తిలో ఉపయోగించే యురేనియం తప్పనిసరిగా 3-5% U. స్థాయికి సుసంపన్నం కావాలి (కొన్ని అణు రియాక్టర్‌లకు సుసంపన్నం కాని యురేనియం అవసరం).
   • అణ్వాయుధాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగించే యురేనియం తప్పనిసరిగా 90% U కి సుసంపన్నం చేయాలి.
2. 2 యురేనియం ధాతువును గ్యాస్‌గా మార్చండి. చాలా యురేనియం సుసంపన్నత పద్ధతులకు ధాతువును తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాయువుగా మార్చడం అవసరం. ఫ్లోరిన్ వాయువు ధాతువు మార్పిడి యూనిట్లోకి పంప్ చేయబడుతుంది. యురేనియం ఆక్సైడ్ ఫ్లోరిన్‌తో సంకర్షణ చెంది యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ (UF) ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది₆). ఆ తరువాత, ఐసోటోప్ U వాయువు నుండి వేరుచేయబడుతుంది.
3. 3 యురేనియం సుసంపన్నం. ఈ టెక్స్ట్ మిగిలిన యురేనియంను సుసంపన్నం చేయడానికి వివిధ మార్గాలను వివరిస్తుంది. అత్యంత సాధారణమైనవి గ్యాస్ వ్యాప్తి మరియు గ్యాస్ సెంట్రిఫ్యూజ్, అయితే లేజర్ ఐసోటోప్ విభజన త్వరలో వాటిని భర్తీ చేయాలి.
4. 4 యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్‌ను యురేనియం డయాక్సైడ్ (UO) గా మార్చండి₂). సుసంపన్నం తరువాత, యురేనియం మరింత ఉపయోగం కోసం స్థిరమైన, బలమైన రూపంగా మార్చబడాలి.
   • యురేనియం డయాక్సైడ్ అణు రియాక్టర్‌లకు ఇంధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది 4-మీటర్ల రాడ్‌లను ఏర్పరిచే లోహపు గొట్టాలలో ఉంచిన కణికల రూపంలో ఉంటుంది.

7 వ పద్ధతి 2: గ్యాస్ వ్యాప్తి ప్రక్రియ

1. 1 UF పంపింగ్₆ పైపుల ద్వారా.
2. 2 పోరస్ ఫిల్టర్ లేదా మెమ్బ్రేన్ ద్వారా గ్యాస్ పాస్ చేయండి. ఐసోటోప్ U U, UF కన్నా తేలికైనది కనుక₆తేలికైన ఐసోటోప్‌ను కలిగి ఉండటం వలన భారీ ఐసోటోప్ కంటే వేగంగా పొర గుండా వెళుతుంది.
3. 3 మీరు తగినంత U సేకరించే వరకు వ్యాప్తి ప్రక్రియను పునరావృతం చేయండి. పునరావృత వ్యాప్తిని క్యాస్కేడ్ అంటారు. తగినంత U సేకరించబడటానికి ముందు పొర ద్వారా 1400 పాస్‌లు పట్టవచ్చు.
4. 4 కండెన్స్ UF₆ ద్రవంలోకి. వాయువును సుసంపన్నం చేసిన తరువాత, అది ద్రవంగా ఘనీభవించి కంటైనర్లలో ఉంచబడుతుంది, అక్కడ అది చల్లబడి, రవాణా మరియు కణికలుగా రూపాంతరం చెందడానికి పటిష్టం చేయబడుతుంది.
   • ఫిల్టర్‌ల ద్వారా పెద్ద సంఖ్యలో గ్యాస్ వెళుతున్నందున, ఈ ప్రక్రియ శక్తి వినియోగిస్తుంది మరియు అందువల్ల ఉపయోగం లేకుండా పోతుంది.

7 లో 3 వ పద్ధతి: గ్యాస్ జాయింటింగ్ ప్రాసెస్

1. 1 అధిక వేగంతో తిరుగుతున్న అనేక సిలిండర్లను సేకరించండి. ఈ సిలిండర్లు సెంట్రిఫ్యూజెస్. సెంట్రిఫ్యూజ్‌లు సమాంతరంగా మరియు శ్రేణిలో సమావేశమవుతాయి.
2. 2 UF అప్‌లోడ్ చేయండి₆ సెంట్రిఫ్యూజ్లలో. సెంట్రిఫ్యూజెస్ సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫోర్స్‌ని ఉపయోగించి భారీ గ్యాస్, సిలిండర్ గోడల వద్ద ఉండేలా, మరియు U తో ఉన్న తేలికైనది మధ్యలో ఉండేలా చేస్తుంది.
3. 3 వేరు వేరు వాయువులు.
4. 4 వివిధ సెంట్రిఫ్యూజ్‌లలో ఈ వాయువులతో ప్రక్రియను పునరావృతం చేయండి. అధిక U కంటెంట్ ఉన్న గ్యాస్ మరింత U ని తిరిగి పొందడానికి సెంట్రిఫ్యూజ్ గుండా వెళుతుంది మరియు మిగిలిన U ని తిరిగి పొందడానికి తక్కువ U కంటెంట్ ఉన్న గ్యాస్ బయటకు తీయబడుతుంది.అందువలన, గ్యాస్ వ్యాప్తి కంటే ఎక్కువ U పొందబడుతుంది.
   • గ్యాస్ సెంట్రిఫ్యూజ్‌లను ఉపయోగించే ప్రక్రియ 1940 లలో కనుగొనబడింది, అయితే 1960 ల వరకు తక్కువ శక్తి వినియోగం ప్రారంభమయ్యే వరకు పెద్దగా ఉపయోగించబడలేదు. ప్రస్తుతం, ఈ ప్రక్రియను ఉపయోగించే సౌకర్యం యునిస్, USA లో ఉంది. రష్యాలో, జపాన్ మరియు చైనాలో 4 అటువంటి సంస్థలు ఉన్నాయి - 2 ఒక్కొక్కటి, గ్రేట్ బ్రిటన్, నెదర్లాండ్స్ మరియు జర్మనీలలో - ఒక్కొక్కటి.

7 లో 4 వ పద్ధతి: ఏరోడైనమిక్ సెపరేషన్ ప్రక్రియ

1. 1 అనేక స్థిర ఇరుకైన సిలిండర్లను నిర్మించండి.
2. 2 UF నమోదు చేయండి₆ అధిక వేగంతో సిలిండర్లలోకి. ఈ విధంగా ప్రవేశపెట్టిన వాయువు సిలిండర్‌లో తుఫానులా తిరుగుతుంది, దాని ఫలితంగా ఇది U మరియు U గా విభజించబడింది, భ్రమణ సెంట్రిఫ్యూజ్‌లో వలె.
   • దక్షిణాఫ్రికాలో, వారు సిలిండర్‌లోకి గ్యాస్‌ని ఇంజెక్షన్‌తో అందించారు. ప్రస్తుతానికి ఇది సిలికాన్‌లో వలె కాంతి ఐసోటోపులపై పరీక్షిస్తున్నారు.

7 లో 5 వ పద్ధతి: లిక్విడ్ థర్మల్ డిఫ్యూజన్ ప్రాసెస్

1. 1 ఒత్తిడిలో UF గ్యాస్ తిరగండి₆ ద్రవంలోకి.
2. 2 రెండు కేంద్రీకృత పైపులను నిర్మించండి. పైపులు చాలా ఎత్తుగా ఉండాలి. పైపుల పొడవు, ఎక్కువ గ్యాస్ వేరు చేయవచ్చు.
3. 3 ద్రవ నీటి తొడుగుతో పైపులను చుట్టుముట్టండి. ఇది బాహ్య గొట్టాన్ని చల్లబరుస్తుంది.
4. 4 పైపుల మధ్య ద్రవ యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ ఇంజెక్ట్ చేయండి.
5. 5 ఆవిరితో లోపలి గొట్టాన్ని వేడి చేయండి. వేడి UF లో ఉష్ణప్రసరణ ప్రవాహాన్ని సృష్టిస్తుంది₆, దీని వలన కాంతి U ఐసోటోపులు వెచ్చని లోపలి ట్యూబ్‌కు, మరియు భారీ U చల్లని బయటి వైపుకు కదులుతాయి.
   • ఈ ప్రక్రియ 1940 లో మాన్హాటన్ ప్రాజెక్ట్‌లో భాగంగా కనుగొనబడింది, అయితే మరింత సమర్థవంతమైన గ్యాస్ వ్యాప్తి ప్రక్రియ అభివృద్ధి తరువాత ప్రారంభంలోనే దీనిని వదిలిపెట్టారు.

7 యొక్క పద్ధతి 6: విద్యుదయస్కాంత ఐసోటోప్ విభజన ప్రక్రియ

1. 1 అయోనైజ్ గ్యాస్ UF₆.
2. 2 బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా వాయువును పాస్ చేయండి.
3. 3 అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా వెళుతున్నప్పుడు వారు వదిలిన జాడల నుండి ప్రత్యేక అయనీకరణ యురేనియం ఐసోటోపులు. U అయాన్లు U కంటే భిన్నంగా వంగే జాడలను వదిలివేస్తాయి. ఈ అయాన్లను వేరు చేసి సుసంపన్నమైన యురేనియంను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
   • ఈ పద్ధతి 1945 లో హిరోషిమాపై వేసిన అణు బాంబు కోసం యురేనియం ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడింది మరియు 1992 లో ఇరాక్ తన అణు ఆయుధాల కార్యక్రమం కోసం ఉపయోగించబడింది. ఈ పద్ధతికి గ్యాస్ వ్యాప్తి పద్ధతి కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ శక్తి అవసరం, ఇది పెద్ద-స్థాయి ప్రోగ్రామ్‌ల కోసం అసాధ్యమైనదిగా చేస్తుంది.

7 లో 7 వ పద్ధతి: లేజర్ ఐసోటోప్ విభజన ప్రక్రియ

1. 1 లేజర్‌ను నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీకి ట్యూన్ చేయండి. లేజర్ కాంతికి నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యం (ఒకే రంగు) ఉండాలి. ఇచ్చిన తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద, లేజర్ U అణువులను మాత్రమే లక్ష్యంగా చేసుకుంటుంది, U అణువులను చెక్కుచెదరకుండా చేస్తుంది.
2. 2 యురేనియం వద్ద లేజర్‌ను లక్ష్యంగా చేసుకోండి. ఇతర యురేనియం సుసంపన్నత పద్ధతుల వలె కాకుండా, ఈ ప్రక్రియకు యురేనియం హెక్సాఫ్లోరైడ్ వాయువును ఉపయోగించడం అవసరం లేదు. మీరు పరిశ్రమలో సాధారణంగా చేసే యురేనియం మరియు ఇనుము యొక్క మిశ్రమం ఉపయోగించవచ్చు.
3. 3 ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రాన్లతో యురేనియం అణువులను విడుదల చేస్తుంది. ఇవి U అణువులు.

చిట్కాలు

• కొన్ని దేశాలలో, అణు వ్యర్థాలు యురేనియం మరియు ప్లూటోనియంను క్షయం ప్రక్రియ నుండి వేరు చేయడానికి తిరిగి ఉపయోగించబడతాయి. పునర్వినియోగ యురేనియం క్షయం ప్రక్రియలో పొందిన U మరియు U నుండి సేకరించాల్సి ఉంటుంది మరియు ఇప్పుడు యురేనియం ప్రారంభంలో కంటే అధిక స్థాయికి సంపన్నం కావాలి, ఎందుకంటే U న్యూట్రాన్‌లను పీల్చుకుంటుంది మరియు తద్వారా క్షయం ప్రక్రియను తగ్గిస్తుంది. ఈ కారణంగా, మొదటిసారి ఉపయోగించే యురేనియంను రీసైకిల్ చేసిన యురేనియం నుండి వేరుగా ఉంచాలి.

హెచ్చరికలు

• నిజానికి, యురేనియం బలహీనంగా రేడియోధార్మికత కలిగి ఉంటుంది. అయితే, దానిని UF గా మార్చినప్పుడు₆ , ఇది విషపూరిత రసాయనంగా మారుతుంది, అది నీటితో సంబంధంలో హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడుతుంది. అందువల్ల, యురేనియం సుసంపన్నం చేసే ప్లాంట్‌లకు ఫ్లోరిన్‌తో పనిచేసే రసాయన కర్మాగారాల మాదిరిగానే భద్రత మరియు రక్షణ అవసరం, ఇందులో UF గ్యాస్ నిల్వ ఉంటుంది₆ తక్కువ ఒత్తిడిలో మరియు అధిక ఒత్తిడిలో పనిచేసేటప్పుడు అదనపు సీలింగ్ వాడకం.
• పునర్వినియోగపరచదగిన యురేనియం U గాఢమైన గామా రేడియేషన్‌ని విడుదల చేసే మూలకాలుగా క్షీణతను కలిగి ఉన్న U ఐసోటోపుల కారణంగా తీవ్రంగా రక్షించబడాలి.
• సుసంపన్నమైన యురేనియం సాధారణంగా ఒకసారి మాత్రమే తిరిగి ఉపయోగించబడుతుంది.