Yellow Cake

‫ﻛﻴﻚ زرد‬ ‫ﻛﻴﻚ زرد ﻳﺎ ‪ YELLOW CAKE‬ﻛﻪ ﺑﻨﺎم اوراﻧﻴﺎ )‪ (URANIA‬ﻫﻢ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ ،‬در واﻗﻊ ﺧﺎك ﻣﻌـﺪﻧﻲ اوراﻧﻴـﻮم‬ ‫اﺳﺖ ﻛﻪ ﭘﺲ از ﻃﻲ ﻣﺮاﺣﻞ ﺗﺼﻔﻴﻪ و ﭘﺮدازﺷﻬﺎي ﻻزم از ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪﻧﻲ آن ﺗﻬﻴﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﺗﻬﻴﻪ اﻳﻦ ﻣـﺎده ﺑـﻪ ﻣﻨﺰﻟـﻪ رﺳـﻴﺪن ﺑـﻪ‬ ‫ﺑﺨﺶ ﻣﻴﺎﻧﻲ از ﻣﺮاﺣﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺗﺼﻔﻴﻪ ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن اوراﻧﻴﻮم اﺳﺖ و ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻮﺟﻪ داﺷﺖ ﻛﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدي ﺑﺮاي اﺳـﺘﻔﺎده در‬

‫ﻳﻚ ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ دارد‪.‬روش ﺗﻬﻴﻪ ﻛﻴﻚ زرد ﻛﺎﻣﻸ ﺑﻪ ﻧﻮع ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ﺑﺴﺘﮕﻲ دارد ‪ ،‬اﻣﺎ ﺑﻄـﻮر ﻣﻌﻤـﻮل از ﻃﺮﻳـﻖ‬ ‫آﺳﻴﺎب ﻛﺮدن و اﻧﺠﺎم ﭘﺮدازﺷﻬﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺑﺮ روي ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن اوراﻧﻴﻮم ‪ ،‬ﭘﻮدر زﺑﺮ و زرد رﻧﮕﻲ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ ﻛـﻪ ﻗﺎﺑﻠﻴـﺖ‬ ‫ﺣﻞ ﺷﺪن در آب را ﻧﺪاردو ﺣﺪود ‪ %80‬ﻏﻠﻈـﺖ اﻛـﺴﻲ اوراﻧﻴـﻮم آن ﺧﻮاﻫـﺪ ﺑـﻮد‪.‬اﻳـﻦ ﭘـﻮدر در دﻣـﺎﺋﻲ ﻣﻌـﺎدل ‪ 2878‬درﺟـﻪ‬ ‫ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮاد ذوب ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫روش ﺗﻬﻴﻪ‪:‬در اﺑﺘﺪا ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن ﺗﻮﺳﻂ دﺳﺘﮕﺎﻫﻬﺎي ﻣﺨﺼﻮﺻﻲ ﺧﺮد ﺷﺪه آﺳﻴﺎب ﻣـﻲ ﺷـﻮدو ﭘـﺲ از آن ﺑـﺮاي ﺟﺪاﺳـﺎزي‬ ‫اوراﻧﻴﻮم و ﺑﺎﻻ ﺑﺮدن ﺧﻠﻮص ﺧﺎك ﺳﻨﮓ ‪ ،‬آﻧﺮا در ﺣﻤﺎﻣﻲ از اﺳﻴﺪﺳﻮﻟﻔﻮرﻳﻚ ‪ ،‬آﻟﻜﺎﻻﻳﻦ و ﻳﺎ ﭘﺮاﻛﺴﻴﺪ ﻣـﻲ ﺧﻮاﺑﺎﻧﻨـﺪ ‪ ،‬اﻳـﻦ‬ ‫ﻋﻤﻞ ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن اوراﻧﻴﻮم ﺧﺎﻟﺺ ﺗﺮ ﺻﻮرت ﻣﻲ ﮔﻴﺮد‪ .‬ﭘﺲ از اﻳﻦ ﻣﺤﺼﻮل ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه را ﺧﺸﻚ و ﻓﻴﻠﺘﺮ ﻣﻲ ﻛﻨﻨـﺪ‬ ‫و ﻧﺘﻴﺠﻪ آن ﭼﻴﺰي ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻛﻴﻚ زرد ﻣﻌﺮوف اﺳﺖ‪ .‬اﻣﺮوزه روﺷﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪي ﺑﺮاي ﺗﻬﻴﻪ اﻳﻦ ﭘﻮدر اوراﻧﻴـﻮم وﺟـﻮد‬ ‫دارد ﻛﻪ ﻣﺤﺼﻮل آﻧﻬﺎ ﺑﻴﺸﺘﺮ از آﻧﻜﻪ زرد ﺑﺎﺷﺪ ﺑﻪ ﻗﻬﻮه اي و ﺳﻴﺎه ﻧﺰدﻳﻚ اﺳﺖ‪.‬در واﻗﻊ رﻧﮓ ﺑﺪﺳﺖ آﻣـﺪه ﺑـﻪ ﻣﻴـﺰان وﺟـﻮد‬ ‫ﻧﺎﺧﺎﻟﺼﻴﻬﺎ در اﻳﻦ ﭘﻮدرﺑﺴﺘﮕﻲ دارد‪ .‬ﻧﻬﺎدن اﻳﻦ ﻧﺎم ﺑﺮ روي اﻳﻦ ﻣﺤﺼﻮل ﺑﻪ ﮔﺬﺷﺘﻪ ﺑﺮﻣﻲ ﮔﺮدد ﻛﻪ ﻛﻴﻔﻴـﺖ روﺷـﻬﺎي ﺧـﺎﻟﺺ‬ ‫ﺳﺎزي ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻧﺒﻮد و ﻣﺎده ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه زردرﻧﮓ ﺑﻮد‪.‬‬

‫ﻣﻮاد ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪه ﻛﻴﻚ زرد‬ ‫ﻗﺴﻤﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻛﻴﻚ زرد)ﻣﻌﺎدل ‪ 90-70‬درﺻﺪ وزﻧﻲ( ﺷﺎﻣﻞ اﻛﺴﻴﺪﻫﺎي اوراﻧﻴﻮم ﺑﺎ ﻓﺮﻣـﻮل ﺷـﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ‪ U3O8‬و ﺳـﺎﻳﺮ اﻛـﺴﻴﺪﻫﺎ‬ ‫اﺳﺖ و ﻣﺎ ﺑﻘﻲ آن از دﻳﮕﺮ ﻣﻮادي ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ آﻧﻬﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از ﻫﻴﺪروﻛـﺴﻴﺪ اوراﻧﻴـﻮم ﺑـﺎ ﻓﺮﻣـﻮل ﺷـﻴﻤﻴﺎﺋﻲ‬ ‫‪ UO2(OH)2‬ﻳﺎ ‪ (UO2)2(OH)2‬ﻛﻪ در ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺳﺎﺧﺖ ﺷﻴـﺸﻪ و ﺳـﺮاﻣﻴﻚ از آن اﺳـﺘﻔﺎده ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪ .‬اﻳـﻦ ﻣـﺎده ﺗﺸﻌـﺸﻊ‬ ‫رادﻳﻮاﻛﺘﻴﻮ داردو ﺑﺎﻳﺪ ﺗﺤﺖ ﺷﺮاﻳﻂ ﺧﺎﺻﻲ ﻧﮕﻬﺪاري و ﺣﻤﻞ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫ﺳﻮﻟﻔﺎت اوراﻧﻴﻮم ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮل ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ )‪ (UO2SO4‬ﻛﻪ ﻣﺎده اي ﺑﻲ ﺑﻮ ﺑﺎ رﻧﮓ زرد ﻟﻴﻤﻮﺋﻲ اﺳﺖ‪.‬‬ ‫اﻛﺴﻴﺪ اوراﻧﻴﻮم زرد)ﻳﺎ اوراﻧﻴﺖ ﺳﺪﻳﻢ( ﺑﺎ ﻓﺮﻣـﻮل ﺷـﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ‪ Na2O(UO3)2.6H2 O‬ﻛـﻪ ﻣـﺎده اي ﺑـﺎ رﻧـﮓ زرد‪ -‬ﻧـﺎرﻧﺠﻲ‬ ‫اﺳﺖ‪ .‬ﭘﺮاﻛﺴﻴﺪ اوراﻧﻴﻮم ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮل ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ‪ UO4 n H2 O‬ﺑﺎ رﻧﮓ زرد ﻛﻢ رﻧﮓ‪.‬‬ ‫ﻳﻜﻲ از ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي ﻛﻴﻚ زرد ﺗﻬﻴﻪ ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮراﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم اﺳﺖ‪ .‬اﻳﻦ ﮔﺎز در ﺣﺎﻟﺖ ﻋﺎدي ﺣﺪود ‪ %0/7‬ﺷﺎﻣﻞ اﻳﺰوﺗﻮپ ‪235‬‬ ‫اﺳﺖ و ﻣﺎﺑﻘﻲ آن اﻳﺰوﺗﻮپ ‪ 238‬اﺳﺖ‪ .‬در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي درﺻﺪ ‪ U-235‬ﺑﻪ ﺣﺪود ‪ 3/5‬ﻳﺎ ﺣﺘﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ اﻓﺰاﻳﺶ داده ﻣﻲ‬ ‫ﺷﻮد‪.‬‬ ‫‪١‬‬

‫ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎ‬ ‫ﻛﻴﻚ زرد ﻋﻤﻮﻣﺄ ﺑﺮاي ﺗﻬﻴﻪ ﺳﻮﺧﺖ رآﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻫﺴﺘﻪ اي ﺑﻜﺎر ﺑﺮده ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪.‬در واﻗـﻊ اﻳـﻦ ﻣـﺎده اﺳـﺖ ﻛـﻪ ﭘـﺲ از اﻧﺠـﺎم‬ ‫ﭘﺮدازﺷﻬﺎﺋﻲ ﺑﻪ ‪ UO2‬ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪه ﺑﺮاي اﺳﺘﻔﺎده در ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﺳﻮﺧﺘﻲ ﺑﻜﺎر ﺑﺮده ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬اﻳﻦ ﻣـﺎده ﻫﻤﭽﻨـﻴﻦ ﻣـﻲ ﺗﻮاﻧـﺪ ﺑـﺮاي‬ ‫ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي ‪ ،‬ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺑﻪ ﮔﺎز ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮراﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم ﻳﺎ ‪ UF6‬ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﻮد‪ ،‬ﭼﺮا ﻛﻪ در اﻳﻨﺼﻮرت ﻣﻲ ﺗﻮاﻧـﺪ ﭼﮕـﺎﻟﻲ اﻳﺰوﺗﻮﭘﻬـﺎي‬ ‫اوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬را در آن اﻓﺰاﻳﺶ داد‪ .‬در ﻫﺮ ﺻﻮرت ﻛﻴﻚ زرددر اﻏﻠﺐ ﻛﺸﻮرﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﻣﻌﺎدن ﻃﺒﻴﻌﻲ اوراﻧﻴﻮم دارﻧﺪ‪ ،‬ﺗﻬﻴﻪ ﻣـﻲ‬ ‫ﺷﻮد و ﺗﻮﻟﻴﺪاﻳﻦ ﻣﺎده ﻣﺸﻜﻞ ﺧﺎﺻﻲ ﻧﺪارد و ﺑﻄﻮر ﻣﺘﻮﺳﻂ ﺳﺎﻻﻧﻪ ‪ 64‬ﻫﺰار ﺗﻦ از اﻳﻦ ﻣـﺎده در ﺟﻬـﺎن ﺗﻮﻟﻴـﺪ ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪ .‬ﻛﺎﻧـﺎدا‬ ‫ﻳﻜﻲ از ﺗﻮﻟﻴﺪﻛﻨﻨﺪﮔﺎن اﻳﻦ ﻣﺎده اﺳﺖ‪.‬اﻳﻦ ﻛﺸﻮر داراي ﻣﻌﺎدﻧﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺧﻠﻮص ﺳﻨﮓ اوراﻧﻴﻮم آﻧﻬﺎ ﺑﻪ ‪ %20‬ﻫـﻢ ﻣـﻲ رﺳـﺪ ‪،‬‬ ‫در آﺳﻴﺎ ﻧﻴﺰ ﻛﺸﻮري ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻗﺰاﻗﺴﺘﺎن داراي ﺻﻨﺎﻳﻊ ﺑﺰرگ ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻳﻦ ﭘﻮدر اﺳﺖ‪ .‬ﻗﻴﻤﺖ اﻳﻦ ﭘﻮدر در ﺑﺎزارﻫﺎي ﺑﻴﻦ اﻟﻤﻠﻠﻲ ﭼﻴﺰي‬ ‫ﺣﺪود ‪ 25‬دﻻر ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻛﻴﻠﻮاﺳﺖ‪.‬‬

‫اﺳﺘﺨﺮاج اوراﻧﻴﻮم ﺗﺎ ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻧﺮژي‬ ‫اوراﻧﻴﻮم ﻛﻪ ﻣﺎده ﺧﺎم اﺻﻠﻲ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻧﺮژي در ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻫﺎي ﺻﻠﺢ آﻣﻴﺰ ﻳﺎ ﻧﻈﺎﻣﻲ ﻫﺴﺘﻪ اي اﺳﺖ‪ ،‬از ﻃﺮﻳﻖ اﺳﺘﺨﺮاج‬ ‫از ﻣﻌﺎدن زﻳﺮزﻣﻴﻨﻲ ﻳﺎ ﺳﺮ ﺑﺎز ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ‪ .‬اﮔﺮ ﭼﻪ اﻳﻦ ﻋﻨﺼﺮ ﺑﻄﻮر ﻃﺒﻴﻌﻲ در ﺳﺮاﺳﺮ ﺟﻬﺎن ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷـﻮد اﻣـﺎ ﺗﻨﻬـﺎ ﺣﺠـﻢ‬ ‫ﻛﻮﭼﻜﻲ از آن ﺑﺼﻮرت ﻣﺘﺮاﻛﻢ در ﻣﻌﺎدن ﻣﻮﺟﻮد اﺳﺖ‪ .‬ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ ﻫﺴﺘﻪ اﺗﻢ اوراﻧﻴـﻮم در ﻳـﻚ واﻛـﻨﺶ زﻧﺠﻴـﺮه اي ﺷـﻜﺎﻓﺘﻪ‬ ‫ﺷﻮد ﻣﻘﺪاري اﻧﺮژي آزاد ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ اﺗﻢ اوراﻧﻴﻮم ‪ ،‬ﻳﻚ ﻧﻮﺗﺮون ﺑﻪ ﻫﺴﺘﻪ آن ﺷـﻠﻴﻚ ﻣﻴـﺸﻮد و در ﻧﺘﻴﺠـﻪ‬ ‫اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ‪ ،‬اﺗﻢ ﻣﺬﻛﻮر ﺑﻪ دو اﺗﻢ ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﺷﺪه و ﺗﻌﺪادي ﻧﻮﺗﺮون ﺟﺪﻳﺪ ﻧﻴﺰ آزاد ﻣﻴﺸﻮد ﻛﻪ ﻫﺮ ﻛﺪام ﺑﻪ ﻧﻮﺑﻪ ﺧﻮد ﻣﻲ‬

‫ﺗﻮاﻧﻨﺪ ﻫﺴﺘﻪ ﻫﺎي ﺟﺪﻳﺪي را در ﻳﻚ ﻓﺮآﻳﻨﺪ زﻧﺠﻴﺮه اي ﺗﺠﺰﻳﻪ ﻛﻨﻨﺪ‪.‬‬ ‫ﻣﺠﻤﻮع ﺟﺮم اﺗﻤﻬﺎي ﻛﻮﭼﻜﺘﺮي ﻛﻪ از ﺗﺠﺰﻳﻪ اﺗﻢ اوراﻧﻴﻮم ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ از ﻛﻞ ﺟﺮم اوﻟﻴﻪ اﻳﻦ اﺗﻢ ﻛﻤﺘﺮ اﺳـﺖ و اﻳـﻦ ﺑـﺪان‬ ‫ﻣﻌﻨﺎﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻘﺪاري از ﺟﺮم اوﻟﻴﻪ ﻛﻪ ﻇﺎﻫﺮأ ﻧﺎﭘﺪﻳﺪ ﺷﺪه در واﻗﻊ ﺑﻪ اﻧﺮژي ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ و اﻳﻦ اﻧﺮژي ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از راﺑﻄﻪ‬ ‫‪ E = mc2‬ﻳﻌﻨﻲ راﺑﻄﻪ ﺟﺮم و اﻧﺮژي ﻛﻪ آﻟﺒﺮت اﻳﻨﺸﺘﻴﻦ ﻧﺨﺴﺘﻴﻦ ﺑﺎر آﻧﺮا ﻛﺸﻒ ﻛﺮد ‪ ،‬ﻗﺎﺑﻞ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ اﺳﺖ‪.‬‬ ‫اوراﻧﻴﻮم ﺑﺼﻮرت ﺳﻪ اﻳﺰوﺗﻮپ ﻣﺨﺘﻠﻒ در ﻃﺒﻴﻌﺖ ﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬دو ﮔﻮﻧﻪ اﺻﻠﻲ آن اوراﻧﻴﻮم ‪ U 235‬و‪ U 238‬اﺳﺖ ﻛﻪ ﻫـﺮ‬ ‫دو داراي ﺗﻌﺪاد ﭘﺮوﺗﻮن ﻳﻜﺴﺎﻧﻲ ﺑﻮده و ﺗﻨﻬﺎ ﺗﻔﺎوﺗﺸﺎن در ﺳﻪ ﻧﻮﺗﺮون اﺿﺎﻓﻲ اﺳـﺖ ﻛـﻪ در ﻫـﺴﺘﻪ ‪ U238‬وﺟـﻮد دارد‪ .‬اﻋـﺪاد‬ ‫‪ 235‬و ‪ 238‬ﺑﻴﺎﻧﮕﺮ ﻣﺠﻤﻮع ﺗﻌﺪاد ﻧﻮﺗﺮوﻧﻬﺎ و ﭘﺮوﺗﻮﻧﻬﺎ در ﻫﺴﺘﻪ ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻳﻦ دو اﻳﺰوﺗﻮپ اﺳﺖ‪.‬‬

‫‪٢‬‬

‫ﺑﺮاي ﺑﺪﺳﺖ آوردن ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﺑﺎزدﻫﻲ در ﻓﺮآﻳﻨﺪ زﻧﺠﻴﺮه اي ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ ﺑﺎﻳﺪ از اوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد ﻛـﻪ ﻫـﺴﺘﻪ آن ﺑـﻪ‬ ‫ﺳﺎدﮔﻲ ﺷﻜﺎﻓﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ اﻳﻦ ﻧﻮع اوراﻧﻴﻮم ﺑﻪ اﺗﻤﻬﺎي ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ ﺗﺠﺰﻳﻪ ﻣﻲ ﺷﺪ‪ ،‬ﻋﻼوه ﺑﺮ آزاد ﺷﺪن ﻣﻘﺪاري اﻧـﺮژي‬ ‫ﺣﺮارﺗﻲ‪ ،‬دو ﻳﺎ ﺳﻪ ﻧﻮﺗﺮون ﺟﺪﻳﺪ ﻧﻴﺰ رﻫﺎ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ در ﺻﻮرت ﺑﺮﺧﻮرد ﺑﺎ اﺗﻤﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ اوراﻧﻴـﻮم ﺑـﺎز ﻫـﻢ اﻧـﺮژي ﺣﺮارﺗـﻲ‬ ‫ﺑﻴﺸﺘﺮ و ﻧﻮﺗﺮوﻧﻬﺎي ﺟﺪﻳﺪ آزاد ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬ ‫اﻣﺎ ﺑﺪﻟﻴﻞ ﻧﻴﻤﻪ ﻋﻤﺮ ﻛﻮﺗﺎه اوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬و ﻓﺮوﭘﺎﺷﻲ ﺳﺮﻳﻊ آن ‪ ،‬اﻳﻦ اﻳﺰوﺗﻮپ در ﻃﺒﻴﻌﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺎدر اﺳﺖ ﺑﻄﻮرﻳﻜﻪ از ﻫﺮ ‪1000‬‬ ‫اﺗﻢ اوراﻧﻴﻮم ﻣﻮﺟﻮد در ﻃﺒﻴﻌﺖ ‪ ،‬ﺗﻨﻬﺎ ﻫﻔﺖ اﺗﻢ از ﻧﻮع ‪ U235‬ﺑﻮده و ﻣﺎﺑﻘﻲ از ﻧﻮع ﺳﻨﮕﻴﻨﺘﺮ ‪ U238‬اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﻛﺸﻮرﻫﺎي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨﻨﺪه اوراﻧﻴﻮم‬ ‫اﺳﺘﺮاﻟﻴﺎ – ﭼﻴﻦ – ﻛﺎﻧﺎدا – ﻗﺰاﻗﺴﺘﺎن – ﻧﺎﻣﺒﻴﺎ – ﻧﻴﺠﺮ – روﺳﻴﻪ – ازﺑﻜﺴﺘﺎن‬

‫ﻓﺮآوري‬ ‫ﺳﻨﮓ ﻣﻌﺪن اوراﻧﻴﻮم ﺑﻌﺪ از اﺳﺘﺨﺮاج‪ ،‬در آﺳﻴﺎﺑﻬﺎﺋﻲ ﺧﺮد و ﺑﻪ ﮔﺮدي ﻧﺮم ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﮔﺮد ﺑﺪﺳﺖ آﻣـﺪه ﺳـﭙﺲ در ﻳـﻚ‬ ‫ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺑـﻪ ﻣـﺎده ﺟﺎﻣـﺪ زرد رﻧﮕـﻲ ﺗﺒـﺪﻳﻞ ﻣـﻲ ﺷـﻮدﻛﻪ ﺑـﻪ ﻛﻴـﻚ زرد ﻣﻮﺳـﻮم اﺳـﺖ‪ .‬ﻛﻴـﻚ زرد داراي ﺧﺎﺻـﻴﺖ‬ ‫رادﻳﻮاﻛﺘﻴﻮﻳﺘﻪ اﺳﺖ و ‪ 60‬ﺗﺎ ‪ 70‬درﺻﺪ آﻧﺮا اوراﻧﻴﻮم ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ دﻫﺪ‪ .‬داﻧـﺸﻤﻨﺪان ﻫـﺴﺘﻪ اي ﺑـﺮاي دﺳـﺘﻴﺎﺑﻲ ﻫـﺮ ﭼـﻪ ﺑﻴـﺸﺘﺮ ﺑـﻪ‬ ‫اﻳﺰوﺗﻮپ ﻧﺎدر ‪ U235‬ﻛﻪ در ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻧﺮژي ﻫﺴﺘﻪ اي ﻧﻘﺸﻲ ﻛﻠﻴﺪي دارد‪ ،‬از روﺷﻲ ﻣﻮﺳﻮم ﺑـﻪ ﻏﻨـﻲ ﺳـﺎزي اﺳـﺘﻔﺎده ﻣـﻲ ﻛﻨﻨـﺪ‪.‬‬ ‫ﺑﺮاي اﻳﻨﻜﺎر ‪ ،‬داﻧﺸﻤﻨﺪان اﺑﺘﺪا ﻛﻴﻚ زرد را ﻃﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺑﻪ ﻣﺎده ﺟﺎﻣﺪي ﺑﻨﺎم ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨـﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﻌﺪ از ﺣﺮارت داده ﺷﺪه در دﻣﺎي ﺣﺪود ‪ 64‬درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻴﮕﺮاد ﺑﻪ ﮔﺎز ﺗﺒـﺪﻳﻞ ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪ .‬ﻫﮕـﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳـﺪ اوراﻧﻴـﻮم ﻛـﻪ در‬ ‫ﺻﻨﻌﺖ ﺑﺎ ﻧﺎم ﺳﺎده ﻫﮕﺰ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ‪ ،‬ﻣﺎده ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺧﻮرﻧﺪه اﻳﺴﺖ ﻛﻪ ﺑﺎﻳﺪ آﻧﺮا ﺑـﺎ اﺣﺘﻴـﺎط ﻧﮕﻬـﺪاري و ﺟﺎﺑﺠـﺎ ﻛـﺮد‪ .‬ﺑـﻪ‬ ‫ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ ﺑﻤﺒﻬﺎ و ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﺑﺮاي اﻧﺘﻘﺎل اﻳـﻦ ﮔـﺎز در ﺗﺄﺳﻴـﺴﺎت ﻓـﺮآوري اوراﻧﻴـﻮم ﺑﻜـﺎر ﻣﻴﺮوﻧﻨـﺪ‪ ،‬ﺑﺎﻳـﺪ از آﻟﻮﻣﻴﻨﻴـﻮم و‬ ‫آﻟﻴﺎژﻫﺎي ﻧﻴﻜﻞ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﭘﻴﺸﮕﻴﺮي از ﻫﺮ ﮔﻮﻧﻪ واﻛﻨﺶ ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﺑﺮﮔﺸﺖ ﻧﺎ ﭘﺬﻳﺮ ﺑﺎﻳﺪ اﻳـﻦ ﮔـﺎز را دور‬ ‫از ﻣﻌﺮض روﻏﻦ و ﻣﻮاد ﭼﺮب ﻛﻨﻨﺪه دﻳﮕﺮ ﻧﮕﻬﺪاري ﻛﺮد‪.‬‬

‫ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي‬ ‫ﻫﺪف از ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي ‪ ،‬ﺗﻮﻟﻴﺪ اوراﻧﻴﻮﻣﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ داراي درﺻﺪ ﺑـﺎﻻﺋﻲ از اﻳﺰوﺗـﻮپ ‪ U235‬ﺑﺎﺷـﺪ‪ .‬اوراﻧﻴـﻮم ﻣـﻮرد اﺳـﺘﻔﺎده در‬ ‫رآﻛﺘﻮرﻫﺎي اﺗﻤﻲ ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺣﺪي ﻏﻨﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺣﺎوي ‪ 2‬ﺗﺎ ‪ 3‬درﺻﺪ اوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬ﺑﺎﺷﺪ ‪ ،‬در ﺣﺎﻟﻴﻜﻪ اوراﻧﻴﻮﻣﻲ ﻛـﻪ در ﺳـﺎﺧﺖ‬ ‫ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﺑﻜﺎر ﻣﻴﺮود‪ ،‬ﺣﺪاﻗﻞ ﺑﺎﻳﺪ ﺣﺎوي ‪ 90‬درﺻﺪاوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻳﻜـﻲ از روﺷـﻬﺎي ﻣﻌﻤـﻮل ﻏﻨـﻲ ﺳـﺎزي اﺳـﺘﻔﺎده از‬ ‫دﺳﺘﮕﺎﻫﻬﺎي ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژ ﮔﺎز اﺳﺖ‪ .‬ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژ از اﺗﺎﻗﻜﻲ ﺳﻴﻠﻨﺪري ﺷﻜﻞ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه ﻛﻪ ﺑـﺎ ﺳـﺮﻋﺖ ﺑـﺴﻴﺎر زﻳـﺎد ﺣـﻮل ﻣﺤـﻮر‬ ‫ﺧﻮد ﻣﻲ ﭼﺮﺧﺪ‪ .‬ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ ﮔﺎز ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم ﺑﻪ داﺧﻞ اﻳﻦ ﺳﻴﻠﻨﺪر دﻣﻴـﺪه ﺷـﻮد ‪ ،‬ﻧﻴـﺮوي ﮔﺮﻳـﺰ از ﻣﺮﻛـﺰ ﻧﺎﺷـﻲ از‬ ‫ﭼﺮﺧﺶ آن ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷـﻮد ﻛـﻪ ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬـﺎي ﺳـﺒﻜﺘﺮي ﻛـﻪ ﺣـﺎوي اوراﻧﻴـﻮم ‪ 235‬اﺳـﺖ در ﻣﺮﻛـﺰ ﺳـﻴﻠﻨﺪر ﻣﺘﻤﺮﻛـﺰ ﺷـﻮﻧﺪو‬ ‫ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬﺎي ﺳﻨﮕﻴﻨﺘﺮي ﻛﻪ ﺣﺎوي اوراﻧﻴﻮم ‪ 238‬ﻫﺴﺘﻨﺪ در ﭘﺎﺋﻴﻦ ﺳﻴﻠﻨﺪر اﻧﺒﺎﺷﺘﻪ ﺷﻮﻧﺪ‪.‬اوراﻧﻴـﻮم ‪ 235‬ﻏﻨـﻲ ﺷـﺪه اي ﻛـﻪ از اﻳـﻦ‬ ‫ﻃﺮﻳﻖ ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲ آﻳﺪ ﺳﭙﺲ ﺑﻪ داﺧﻞ ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژ دﻳﮕﺮي دﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد ﺗﺎ درﺟﻪ ﺧﻠـﻮص آن ﺑـﺎز ﻫـﻢ ﺑـﺎﻻﺗﺮ رود‪ .‬اﻳـﻦ ﻋﻤـﻞ‬ ‫ﺑﺎرﻫﺎ و ﺑﺎرﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژﻫﺎي ﻣﺘﻌﺪدي ﻛﻪ ﺑﻄﻮر ﺳﺮي ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﺘﺼﻞ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ ،‬ﺗﻜﺮار ﻣﻲ ﺷﻮد ﺗﺎ ﺟﺎﺋﻲ ﻛﻪ اوراﻧﻴـﻮم‬ ‫‪ 235‬ﺑﺎ درﺻﺪ ﺧﻠﻮص ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺪﺳﺖ آﻳﺪ‪.‬آﻧﭽﻪ ﻛﻪ ﭘﺲ از ﺟﺪاﺳﺎزي اوراﻧﻴﻮم ‪ 235‬ﺑﺎﻗﻲ ﻣﻴﻤﺎﻧﺪ ‪ ،‬ﺑﻪ ﻧـﺎم اوراﻧﻴـﻮم ﺧـﺎﻟﻲ ﻳـﺎ‬ ‫ﻓﻘﻴﺮ ﺷﺪه ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﺳﺎﺳﺄ از اوراﻧﻴﻮم ‪ 238‬ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ‪ .‬اوراﻧﻴﻮم ﺧﺎﻟﻲ ﻓﻠﺰ ﺑـﺴﻴﺎر ﺳـﻨﮕﻴﻨﻲ اﺳـﺖ ﻛـﻪ اﻧـﺪﻛﻲ‬

‫‪٣‬‬

‫ﺧﺎﺻﻴﺖ رادﻳﻮاﻛﺘﻴﻮﻳﺘﻪ دارد و از آن ﺑﺮاي ﺳﺎﺧﺖ ﮔﻠﻮﻟﻪ ﻫﺎي ﺗﻮپ ﺿﺪ زره ﭘﻮش و اﺟﺰاي ﺑﺮﺧﻲ ﺟﻨﮓ اﻓﺰارﻫـﺎي دﻳﮕـﺮ از‬ ‫ﺟﻤﻠﻪ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه ﻧﻮﺗﺮوﻧﻲ در ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻴﺸﻮد‪.‬‬

‫ﻳﻚ ﺷﻴﻮه دﻳﮕﺮ ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي روﺷﻲ ﻣﻮﺳﻮم ﺑﻪ دﻳﻔﻴﻮژن ﻳﺎ روش اﻧﺘﺸﺎري اﺳﺖ‪.‬در اﻳﻦ روش ﮔﺎز ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳـﺪ اوراﻧﻴـﻮم ﺑـﻪ‬ ‫داﺧﻞ ﺳﺘﻮﻧﻬﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﺟﺪار آﻧﻬﺎ از اﺟﺴﺎم ﻣﺘﺨﻠﺨﻞ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه ‪ ،‬دﻣﻴﺪه ﻣﻲ ﺷﻮدو ﺳﻮراﺧﻬﺎي ﻣﻮﺟﻮد در ﺟﺴﻢ ﻣﺘﺨﻠﺨـﻞ ﺑﺎﻳـﺪ‬ ‫ﻗﺪري از ﻗﻄﺮ ﻣﻮﻟﻜﻮل ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬در ﻧﺘﻴﺠﻪ اﻳﻨﻜـﺎر ﻣﻮﻟﻜﻮﻟﻬـﺎي ﺳـﺒﻜﺘﺮ ﺣـﺎوي اوراﻧﻴـﻮم ‪ 235‬ﺑـﺎ‬ ‫ﺳﺮﻋﺖ ﺑﻴﺸﺘﺮي در اﻳﻦ ﺳﺘﻮﻧﻬﺎ ﻣﻨﺘﺸﺮ ﺷﺪه وﺗﻔﻜﻴﻚ ﻣﻴﺸﻮد اﻳﻦ روش ﻏﻨﻲ ﺳﺎزي ﻧﻴﺰ ﺑﺎﻳﺪ ﻣﺎﻧﻨﺪ روش ﺳﺎﻧﺘﺮﻳﻔﻮژ ﺑﺎرﻫﺎ و ﺑﺎرﻫـﺎ‬ ‫ﺗﻜﺮار ﺷﻮد‪.‬‬ ‫رآﻛﺘﻮر ﻫﺴﺘﻪ اي‬ ‫رآﻛﺘﻮر ﻫﺴﺘﻪ اي وﺳﻴﻠﻪ اﻳﺴﺖ ﻛﻪ در آن ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي ﺑﺼﻮرت ﻛﻨﺘﺮل ﺷﺪه اﻧﺠﺎم ﻣﻴﮕﻴﺮد‪ .‬اﻧﺮژي ﺣﺮارﺗﻲ ﺑﺪﺳـﺖ آﻣـﺪه‬ ‫از اﻳﻦ ﻃﺮﻳﻖ را ﻣﻲ ﺗﻮان ﺑﺮاي ﺑﺨﺎرﻛﺮدن آب و ﺑﻪ ﮔﺮدش درآوردن ﺗﻮرﺑﻴﻨﻬﺎي ﺑﺨﺎر ژﻧﺮاﺗﻮرﻫـﺎي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜـﻲ ﻣـﻮرد اﺳـﺘﻔﺎده‬ ‫ﻗﺮار داد‪ .‬اوراﻧﻴﻮم ﻏﻨﻲ ﺷﺪه ‪ ،‬ﻣﻌﻤﻮﻷ ﺑﺼﻮرت ﻗﺮﺻﻬﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻌﺸﺎن ﺑﻪ اﻧـﺪازه ﻳـﻚ ﺳـﻜﻪ ﻣﻌﻤـﻮﻟﻲ و ﺿﺨﺎﻣﺘـﺸﺎن در‬ ‫ﺣﺪود ‪ 2/5‬ﺳﺎﻧﺘﻴﻤﺘﺮ اﺳﺖ در رآﻛﺘﻮرﻫﺎ ﺑﻪ ﻣﺼﺮف ﻣﻴﺮﺳﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﻗﺮﺻﻬﺎ روي ﻫﻢ ﻗﺮار داده ﺷﺪه و ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎﺋﻲ را ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻴﺪﻫﻨﺪ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﻪ ﻣﻴﻠﻪ ﺳﻮﺧﺖ ﻣﻮﺳﻮم اﺳﺖ‪ .‬ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﺳﻮﺧﺖ ﺳﭙﺲ در ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎي ﭼﻨﺪ ﺗﺎﺋﻲ دﺳﺘﻪ ﺑﻨﺪي ﺷﺪه و ﺗﺤﺖ ﻓـﺸﺎر و درﻣﺤﻴﻄـﻲ‬ ‫ﻋﺎﻳﻘﺒﻨﺪي ﺷﺪه ﻧﮕﻬﺪاري ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ‪ .‬در ﺑﺴﻴﺎري از ﻧﻴﺮوﮔﺎﻫﻬﺎ ﺑـﺮاي ﺟﻠـﻮﮔﻴﺮي از ﮔـﺮم ﺷـﺪن ﺑـﺴﺘﻪ ﻫـﺎي ﺳـﻮﺧﺖ در داﺧـﻞ‬ ‫رآﻛﺘﻮر ‪ ،‬اﻳﻦ ﺑﺴﺘﻪ ﻫﺎ را داﺧﻞ آب ﺳﺮدﻓﺮو ﻣﻲ ﺑﺮﻧﺪ‪ .‬در ﻧﻴﺮوﮔﺎﻫﻬﺎي دﻳﮕﺮ ﺑﺮاي ﺧﻨﻚ ﻧﮕـﻪ داﺷـﺘﻦ ﻫـﺴﺘﻪ رآﻛﺘـﻮر ‪ ،‬ﻳﻌﻨـﻲ‬ ‫ﺟﺎﺋﻲ ﻛﻪ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي در آن رخ ﻣﻴﺪﻫﺪاز ﻓﻠﺰ ﻣﺎﻳﻊ )ﺳﺪﻳﻢ( ﺑﺎ ﮔﺎز دي اﻛﺴﻴﺪ ﻛﺮﺑﻦ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد‪.‬‬

‫‪٤‬‬

‫‪ -1‬ﻫﺴﺘﻪ رآﻛﺘﻮر ‪ -2‬ﭘﻤﭗ ﺧﻨﻚ ﻛﻨﻨﺪه ‪ -3‬ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﺳﻮﺧﺖ ‪ - 4‬ﻣﻮﻟﺪ ﺑﺨﺎر ‪ -5‬ﻫﺪاﻳﺖ ﺑﺨﺎرﺑﺪاﺧﻞ ﺗﻮرﺑﻴﻦ‬

‫ﻣﻮﻟﺪ ﺑﺮق‬ ‫ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻧﺮژي ﮔﺮﻣﺎﺋﻲ از ﻃﺮﻳﻖ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي ‪ ،‬اوراﻧﻴﻮﻣﻲ ﻛﻪ در ﻫﺴﺘﻪ رآﻛﺘﻮر ﻗﺮارداده ﻣﻲ ﺷﻮد ﺑﺎﻳﺪ از ﺟـﺮم‬ ‫ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ )ﻓﻮق ﺑﺤﺮاﻧﻲ( ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﻳﻌﻨﻲ اوراﻧﻴﻮم ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ ﺣﺪي ﻏﻨﻲ ﺷﺪه ﺑﺎﺷـﺪ ﻛـﻪ اﻣﻜـﺎن آﻏـﺎز ﻳـﻚ واﻛـﻨﺶ‬ ‫زﻧﺠﻴﺮه اي ﻣﺪاوم وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪ .‬ﺑﺮاي ﺗﻨﻈﻴﻢ و ﻛﻨﺘﺮل ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﺎﻏﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي در ﻳﻚ رآﻛﺘﻮراز ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮﻟـﻲ ﻛـﻪ‬ ‫ﻣﻌﻤﻮﻷ از ﺟﻨﺲ ﻛﺎدﻣﻴﻢ اﺳﺖ‪ ،‬اﺳﺘﻔﺎده ﻣـﻲ ﺷـﻮد‪ .‬اﻳـﻦ ﻣﻴﻠـﻪ ﻫـﺎ ﺑـﺎ ﺟـﺬب ﻧـﻮﺗﺮون ﻫـﺎي آزاد در داﺧـﻞ رآﻛﺘـﻮر از ﺗـﺴﺮﻳﻊ‬ ‫واﻛﻨﺸﻬﺎي زﻧﺠﻴﺮه اي ﺟﻠﻮﮔﻴﺮي ﻣﻲ ﻛﻨﺪ‪ ،‬زﻳﺮا ﺑﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﺗﻌﺪاد ﻧﻮﺗﺮوﻧﻬـﺎ ‪ ،‬ﺗﻌـﺪاد واﻛﻨـﺸﻬﺎي زﻧﺠﻴـﺮه اي ﻧﻴـﺰ ﻛـﺎﻫﺶ ﻣﻴﺎﺑـﺪ‪.‬‬ ‫ﺣﺪود ‪ 400‬ﻧﻴﺮوﮔﺎه ﻫﺴﺘﻪ اي در ﺳﺮﺗﺎﺳﺮ ﺟﻬﺎن ﻓﻌﺎﻟﻨﺪ ﻛﻪ ﺗﻘﺮﻳﺒﺄ ‪ %17‬ﻛﻞ ﺑﺮق ﻣﺼﺮﻓﻲ در ﺟﻬﺎن را ﺗﺄﻣﻴﻦ ﻣﻲ ﻛﻨﻨـﺪ‪ .‬از ﺟﻤﻠـﻪ‬ ‫ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎي دﻳﮕﺮ رآﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻫﺴﺘﻪ اي ‪ ،‬ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻧﻴﺮوي ﻣﺤﺮﻛﻪ ﻻزم ﺑﺮاي ﺟﺎﺑﺠﺎﺋﻲ ﻧﺎوﻫﺎ و زﻳﺮدرﻳﺎﺋﻴﻬﺎي اﺗﻤﻲ اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﺑﺎز ﻓﺮآوري‬ ‫ﺑﺮاي ﺑﺎزﻳﺎﻓﺖ اوراﻧﻴﻮم از ﺳﻮﺧﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي ﻣﺼﺮف ﺷﺪه در رآﻛﺘﻮر از ﻋﻤﻠﻴﺎت ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻣﻮﺳﻮم ﺑـﻪ ﺑـﺎزﻓﺮآوري اﺳـﺘﻔﺎده ﻣـﻲ‬ ‫ﺷﻮد‪.‬در اﻳﻦ ﻋﻤﻠﻴﺎت‪ ،‬اﺑﺘﺪا ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﻓﻠﺰي‪ ،‬ﻣﻴﻠﻪ ﻫﺎي ﺳﻮﺧﺖ ﻣﺼﺮف ﺷﺪه را ﺟﺪا ﻣﻲ ﺳـﺎزﻧﺪو ﺳـﭙﺲ آﻧﻬـﺎ را در داﺧـﻞ اﺳـﻴﺪ‬ ‫ﻧﻴﺘﺮﻳﻚ داغ ﺣﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬در ﻧﺘﻴﺠﻪ اﻳﻦ ﻋﻤﻠﻴﺎت ‪ %1 ،‬ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ‪ %3 ،‬ﻣﻮاد زاﺋﺪ ﺑﻪ ﺷﺪت رادﻳﻮاﻛﺘﻴـﻮ و ‪ %96‬اوراﻧﻴـﻮم ﺑﺪﺳـﺖ‬ ‫ﻣﻲ آﻳﺪ ﻛﻪ دوﺑﺎره ﻣﻲ ﺗﻮان آﻧﺮا در رآﻛﺘﻮر ﺑﻪ ﻣﺼﺮف رﺳﺎﻧﺪ‪ .‬رآﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻧﻈﺎﻣﻲ اﻳﻦ ﻛﺎر را ﺑﻄﻮر ﺑﺴﻴﺎر ﻣﺆﺛﺮﺗﺮي ﻧﺸﺎن ﻣـﻲ‬ ‫دﻫﻨﺪ‪ .‬رآﻛﺘﻮر و ﺗﺄﺳﻴﺴﺎت ﺑﺎزﻓﺮآوري ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑﺮاي ﺗﻮﻟﻴﺪ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم را ﻣﻴﺘﻮان ﺑﻄﻮر ﭘﻨﻬﺎﻧﻲ در داﺧﻞ ﺳـﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻬﺎي ﻣﻌﻤـﻮﻟﻲ‬ ‫ﺟﺎﺳﺎزي ﻛﺮد‪ .‬ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ دﻟﻴﻞ ‪ ،‬ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﺑﻪ اﻳﻦ ﻃﺮﻳﻖ ﺑﺮاي ﻫﺮ ﻛﺸﻮري ﻛﻪ ﺑﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻄﻮر ﻣﺨﻔﻴﺎﻧﻪ ﺗﺴﻠﻴﺤﺎت اﺗﻤﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﻨـﺪ‪،‬‬ ‫ﮔﺰﻳﻨﻪ ﺟﺬاﺑﻲ ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد‪.‬‬ ‫ﺑﻤﺐ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮﻣﻲ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎده از ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﺑﻪ ﺟﺎي اوراﻧﻴﻮم در ﺳﺎﺧﺖ ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﻣﺰاﻳﺎي ﺑﺴﻴﺎري دارد‪ .‬ﺗﻨﻬﺎ ﭼﻬﺎر ﻛﻴﻠﻮﮔﺮم ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﺑﺮاي ﺳﺎﺧﺖ‬ ‫ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﺑﺎ ﻗﺪرت اﻧﻔﺠﺎر ‪ 20‬ﻛﻴﻠﻮﺗﻦ ﻛﺎﻓﻲ اﺳﺖ‪ .‬در ﻋﻴﻦ ﺣﺎل ﺑﺎ ﺗﺄﺳﻴﺴﺎت ﺑﺎزﻓﺮآوري ﻧﺴﺒﺘﺄ ﻛﻮﭼﻜﻲ ﻣﻴﺘﻮان ﭼﻴﺰي ﺣﺪود‬

‫‪ 12‬ﻛﻴﻠﻮﮔﺮم ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم در ﺳﺎل ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻛﺮد‪.‬‬ ‫‪ -1‬ﻣﻨﺒﻊ ﻳﺎ ﻣﻮﻟﺪ ﻧﻮﺗﺮوﻧﻲ ‪ -2‬ﻫﺴﺘﻪ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮﻣﻲ ‪ -3‬ﭘﻮﺳﺘﻪ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه)ﺑﺮﻳﻠﻴﻮم( ‪ -4‬ﻣﺎده ﻣﻨﻔﺠﺮه ﭘﺮﻗﺪرت‬ ‫‪ -5‬ﭼﺎﺷﻨﻲ اﻧﻔﺠﺎري‬ ‫ﻛﻼﻫﻚ ﻫﺴﺘﻪ اي ﺷﺎﻣﻞ ﮔﻮي ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮﻣﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻃﺮاف آﻧﺮا ﭘﻮﺳﺘﻪ اي ﻣﻮﺳﻮم ﺑﻪ ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه ﻧﻮﺗﺮوﻧﻲ ﻓﺮا ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ‪.‬‬ ‫اﻳﻦ وﺳﻴﻠﻪ ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻷ از ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺑﺮﻳﻠﻴﻮم و ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ‪ ،‬ﻧﻮﺗﺮوﻧﻬﺎي آزادي را ﻛﻪ از ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺷﻜﺎﻓﺖ ﻫﺴﺘﻪ اي ﺑـﻪ‬ ‫‪٥‬‬

‫ﺑﻴﺮون ﻣﻲ ﮔﺮﻳﺰﻧﺪ ‪ ،‬ﺑﻪ داﺧﻞ اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﺑﺎز ﻣﻲ ﺗﺎﺑﺎﻧﺪ‪ .‬اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻨﻌﻜﺲ ﻛﻨﻨﺪه ﻧﻮﺗﺮوﻧﻲ ﻋﻤﻸ ﺟـﺮم ﺑﺤﺮاﻧـﻲ را ﻛـﺎﻫﺶ ﻣـﻲ‬ ‫دﻫﺪ و ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ ﺑﺮاي اﻳﺠﺎد واﻛﻨﺶ زﻧﺠﻴﺮه اي ﻣﺪاوم ﺑﻪ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﻛﻤﺘﺮي ﻧﻴﺎز ﺑﺎﺷﺪ‪.‬ﺑﺮاي ﻛﺸﻮر ﻳﺎ ﮔﺮوه ﺗﺮورﻳﺴﺘﻲ‬ ‫ﻛﻪ ﺑﺨﻮاﻫﺪ ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﺑﺴﺎزد‪ ،‬ﺗﻮﻟﻴﺪﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم ﺑﺎ ﻛﻤﻚ رآﻛﺘﻮرﻫﺎي ﻫﺴﺘﻪ اي ﻏﻴﺮ ﻧﻈﺎﻣﻲ از ﺗﻬﻴـﻪ اوراﻧﻴـﻮم ﻏﻨـﻲ ﺷـﺪه آﺳـﺎﻧﺘﺮ‬ ‫ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد‪.‬ﻛﺎرﺷﻨﺎﺳﺎن ﻣﻌﺘﻘﺪﻧﺪ ﻛﻪ داﻧﺶ و ﻓﺮآوري ﻻزم ﺑﺮاي ﻃﺮاﺣﻲ و ﺳﺎﺧﺖ ﻳﻚ ﺑﻤﺐ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴـﻮﻣﻲ اﺑﺘـﺪاﺋﻲ از داﻧـﺶ و‬ ‫ﻓﺮآوري ﻛﻪ ﺣﻤﻠﻪ ﻛﻨﻨﺪﮔﺎن ﺑﺎ ﮔﺎز اﻋﺼﺎب ﺑﻪ ﺷﺒﻜﻪ ﻣﺘﺮوي ﺗﻮﻛﻴﻮدر ﺳﺎل ‪ 1995‬در اﺧﺘﻴﺎر داﺷﺘﻨﺪ‪ ،‬ﭘﻴﺸﺮﻓﺘﻪ ﺗﺮ ﻧﻴـﺴﺖ ‪ .‬ﭼﻨـﻴﻦ‬ ‫ﺑﻤﺐ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮﻣﻲ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎ ﻗﺪرﺗﻲ ﻣﻌﺎدل ‪ 100‬ﺗﻦ ﺗـﻲ ان ﺗـﻲ ﻣﻨﻔﺠـﺮ ﺷـﻮد‪ ،‬ﻳﻌﻨـﻲ ‪ 20‬ﻣﺮﺗﺒـﻪ ﻗـﻮﻳﺘﺮ از ﻗﺪرﺗﻤﻨـﺪﺗﺮﻳﻦ ﺑﻤـﺐ‬ ‫ﮔﺬاري ﺗﺮورﻳﺴﺘﻲ ﻛﻪ ﺗﺎﻛﻨﻮن در ﺟﻬﺎن رخ داده اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﺑﻤﺐ اوراﻧﻴﻮﻣﻲ‬ ‫ﻫﺪف ﻃﺮاﺣﺎن ﺑﻤﺒﻬﺎي اﺗﻤﻲ اﻳﺠﺎد ﻳﻚ ﺟﺮم ﻓﻮق ﺑﺤﺮاﻧﻲ)از اوراﻧﻴﻮم ﻳﺎ ﭘﻠﻮﺗﻮﻧﻴﻮم( اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﻃﻲ ﻳﻚ واﻛـﻨﺶ زﻧﺠﻴـﺮه‬ ‫اي ﻣﺪاوم و ﻛﻨﺘﺮل ﻧﺸﺪه ‪ ،‬ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﻣﺘﻨﺎﺑﻬﻲ اﻧﺮژي ﺣﺮارﺗﻲ آزاد ﻛﻨﺪ‪ .‬ﻳﻜـﻲ از ﺳـﺎده ﺗـﺮﻳﻦ ﺷـﻴﻮه ﻫـﺎي ﺑﻤـﺐ اﺗﻤـﻲ اﺳـﺘﻔﺎده از‬ ‫ﻃﺮﺣﻲ ﻣﻮﺳﻮم ﺑﻪ " ﺗﻔﻨﮕﻲ" اﺳﺖ ﻛﻪ در آن ﮔﻠﻮﻟﻪ ﻛـﻮﭼﻜﻲ از اوراﻧﻴـﻮم ﻛـﻪ از ﺟـﺮم ﺑﺤﺮاﻧـﻲ ﻛﻤﺘـﺮ ﺑـﻮده ﺑـﻪ ﺳـﻤﺖ ﺟـﺮم‬ ‫ﺑﺰرﮔﺘﺮي از اوراﻧﻴﻮم ﺷﻠﻴﻚ ﻣﻲ ﺷﻮد ﺑﮕﻮﻧﻪ اي ﻛﻪ در اﺛﺮ ﺑﺮﺧﻮرد اﻳﻦ دو ﻗﻄﻌﻪ ﺟﺮم ﻛﻠﻲ ﻓﻮق ﺑﺤﺮاﻧـﻲ ﺷـﺪه و ﺑﺎﻋـﺚ آﻏـﺎز‬ ‫واﻛﻨﺶ و اﻧﻔﺠﺎر ﻫﺴﺘﻪ اي ﻣﻲ ﺷﻮد‪ .‬ﻛﻞ اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ در ﻛﺴﺮ ﻛﻮﭼﻜﻲ از ﺛﺎﻧﻴﻪ رخ ﻣﻲ دﻫﺪ‪.‬ﺟﻬﺖ ﺗﻮﻟﻴـﺪ ﺳـﻮﺧﺖ ﻣـﻮرد ﻧﻴـﺎز‬ ‫ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ‪ ،‬ﻫﮕﺰا ﻓﻠﻮﺋﻮرﻳﺪ اوراﻧﻴﻮم ﻏﻨﻲ ﺷﺪه را اﺑﺘﺪا ﺑﻪ اﻛﺴﻴﺪ اوراﻧﻴﻮم وﺳﭙﺲ ﺷﻤﺶ ﻓﻠﺰي اوراﻧﻴﻮم ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬اﻧﺠـﺎم‬ ‫اﻳﻦ ﻛﺎر از ﻃﺮﻳﻖ ﻓﺮآﻳﻨﻬﺎي ﺷﻴﻤﻴﺎﺋﻲ و ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﻧﺴﺒﺘﺄ ﺳﺎده اي اﻣﻜﺎﻧﭙﺬﻳﺮ اﺳﺖ‪.‬‬

‫ﻗﺪرت اﻧﻔﺠﺎر ﻳﻚ ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﻣﻌﻤﻮﻟﻲ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ‪ 50‬ﻛﻴﻠﻮﺗﻦ اﺳﺖ‪ ،‬اﻣﺎ ﺑﺎ ﻛﻤﻚ روش ﺧﺎﺻﻲ ﻛﻪ ﻣﺘﻜﻲ ﺑﺮ ﻣﻬـﺎر ﺧـﺼﻮﺻﻴﺎت‬ ‫ﺟﻮش ﻳﺎ ﮔﺪاز ﻫﺴﺘﻪ اي اﺳﺖ‪ ،‬ﻣﻲ ﺗﻮان ﻗﺪرت ﺑﻤـﺐ را اﻓـﺰاﻳﺶ داد‪ .‬در ﻓﺮآﻳﻨـﺪ ﮔـﺪاز ﻫـﺴﺘﻪ اي ‪ ،‬ﻫـﺴﺘﻪ ﻫـﺎي اﻳﺰوﺗﻮﭘﻬـﺎي‬ ‫ﻫﻴﺪروژن ﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺟﻮش ﺧﻮرده و ﻫﺴﺘﻪ اﺗﻢ ﻫﻠﻴﻮم را ﺟﺪا ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ‪ .‬اﻳﻦ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﻫﻨﮕﺎﻣﻲ ﻛﻪ ﻫﺴﺘﻪ ﻫﺎي اﺗـﻢ ﻫﻴـﺪروژن در‬ ‫ﻣﻌﺮض ﮔﺮﻣﺎ وﻓﺸﺎر ﺷﺪﻳﺪﻗﺮار ﺑﮕﻴﺮﻧﺪ‪.‬اﻧﻔﺠﺎر ﺑﻤﺐ اﺗﻤﻲ ﮔﺮﻣﺎ وﻓﺸﺎر ﺷﺪﻳﺪ ﻣﻮرد ﻧﻴﺎز ﺑـﺮاي آﻏـﺎز اﻳـﻦ ﻓﺮآﻳﻨـﺪ را ﻓـﺮاﻫﻢ ﻣـﻲ‬ ‫ﻛﻨﺪ‪ .‬ﻃﻲ ﻓﺮآﻳﻨﺪ ﮔﺪاز ﻫﺴﺘﻪ اي ﻧﻮﺗﺮوﻧﻬﺎي ﺑﻴﺸﺘﺮي رﻫﺎ ﻣﻴﺸﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﺬﻳﻪ واﻛﻨﺶ زﻧﺠﻴﺮه اي ‪ ،‬اﻧﻔﺠﺎر ﺷـﺪﻳﺪﺗﺮي را ﺑـﺪﻧﺒﺎل‬ ‫ﻣﻲ آورﻧﺪ‪.‬اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ ﺑﻤﺒﻬﺎي اﺗﻤﻲ ﺗﻘﻮﻳﺖ ﺷﺪه ﺑﻪ ﺑﻤﺒﻬﺎي ﻫﻴﺪروژﻧﻲ ﻳﺎ ﺑﻤﺒﻬﺎي اﺗﻤﻲ ﺣﺮارﺗﻲ ﻣﻮﺳﻮﻣﻨﺪ‪.‬‬

‫ﺗﻬﻴﻪ و ﺗﻨﻈﻴﻢ از ‪ :‬ﻣﻬﺮﻧﺎز ﻛﺎﻇﻤﻲ‬

‫دﺑﻴﺮ ﺷﻴﻤﻲ ﺧﻤﻴﻨﻲ ﺷﻬﺮ اﺻﻔﻬﺎن‬ ‫‪٦‬‬