ما هو تخصيب اليورانيوم؟
اليورانيوم المخصب هو نوع من اليورانيوم التي تكون فيه نسبة يورانيوم-235 كانت قد تمت زيادتها من خلال عملية فصل النظائر . اليورانيوم الطبيعي يحتوي على نسبة 99.284٪ من 238U ونسبة 0.711٪ من النظير 235U اليورانيوم -235 ( 235U ) هو فقط الذي يصلح لتشغيل مفاعل نووي يعمل بالماء الخفيف (الماء المعتاد) لإنتاج الطاقة الكهربائية؛ هذا لأنه ينشطر عند امتصاصه لنيوترون بطيء. أما اليورانيوم-238 فلا ينشطر ينسبة محسوسة بامتصاصه لنيوترون بطيء. لهذا يستخدم الماء العادي في تشغيل المفاعل النووي ، حيث يقوم بتهدئة سرعة النيوترونات ، ولهذا يسمى الماء "مهدئ " في المفاعل النووي Moderator.[1]
على سبيل المثال اليورانيوم المخصب عبارة عن يورانيوم تمت زيادة نسبة نظائر اليورانيوم-235 فيه وازالة النظائر الأخرى مثل اليورانيوم-238. وعملية التخصيب هذه صعبة ومكلفة وتكمن الصعوبة في أن النظائر الذي يراد ازالتها من اليورانيوم شبيهة جدا من ناحية الكتلة الذرية والخواص الكينميائية للنظائر الذي يرغب بالإبقاء عليها وتخصيبها. وتتم عملية التخصيب باستخدام بطرق متعددة، كلها تعتمد على الحرارة العالية. الطريقة الأمريكية المتبعة في مشروع مانهاتن لغنتاج القنابل الذرية كانت بطريقة النغاذية ؛ حيث تختلف نفاذية اليورانيوم -235 عن نفاذية اليورانيوم-238 في السيراميك مثلا. الطريقة الثانية التي يكثر استخدامها هي طريقة الطرد المركزي. وهناك طرق أخرى أكثر تعقيدا كاستعمال الليزر أو الأشعة الكهرومغناطيسية ولكنها ليست للأغراض الصناعية. معامل الفصل بين النظيرين عبر مرحلة واحدة هو 1.3 للطريقة الطرد المركزي بالمقارنة بمعامل 1.005 للإنتشار الحراري عبر حاجز، وهي نسبة تعادل 1:50 من وجهة الطاقة المستخدمة. طريقة الطرد المركزي تتبع في تخصيب 54% من اليورانيوم المخصب في العالم.