ماذا نقصد بالأورانيوم؟

ماذا نقصد بالأورانيوم؟

ماذا نقصد بالأورانيوم؟

إنه معدن مثير للاستغراب ، و هو يتأكسد بسهولة ، كما أنه سريع الإلتهاب. و قد كان يعتبر - فيما مضى - منتوجا ثانويا فحسب ، و لكنه أصبح مصدرا هاما للطاقة.

بل هو واحد من المعادن التي لا تصلح للشيء الكثير . فالقطعة منه تعوج إذا سخنت ، كما أنه مشع ، و معرض للتحلل كيماويا . ثم إنه يحدث أن تتناثر منه قطع دقيقة ، تشتعل دونما سبب ظاهر ، ورغم أن للأورانيوم الخالص لمعانا شبيها بلمعان الفضة ، فإنه يتأكسد بسهولة ، حد أنه يبدو - دائما ن تقريبا - ضاربا إلى السواد.

* القنبلة و المفاعل :

يقصد بالإنشطار النووي تجزؤ أنوية الذرات ، المرفوق بانبعاث الطاقة بمقادير هائلة . و انشطار الأنوية الفوري ، الذي يحدث في ذرات الأورانيوم ، إذا توافرت منه كمية معينة (الكتلة الحرجة ) ، هو الذي مكن من إنتاج القنبلة النووية المعروفة بقوتها التدميرية المهولة. أما الطاقة الناتجة عن الانشطار النووي ، بداخل مفاعل ما ، فإنها تنتج حرارة يمكن تحويلها إلى كهرباء . و لهاتين الطريقتين في استغلال الأورانيوم نتائجهما الخطيرة فيما يتعلق بمصير بني البشر .

* الوقود النووي : 

إن الأورانيوم ، شأنه في ذلك شأن أغلب العناصر الكيماوية ، يتشكل من خليط من النظائر ، أي من أشكال مختلفة فيزيائيا لنفس العنصر الكيماوي. و يعود ذلك الإختلاف إلى تباين عدد النيترونات التي تحتوي عليها أنوية تلك النظائر .

* المفاعل يولد الأورانيوم :

يتم الحديث ، في هذا السياق ، عن المفاعل المولد الذي يوجد على شكلين : المفاعل السريع التوليد ، و الآخر البطيء التوليد. و تلزم عشر سنوات لينجز مفاعل من الصنف الأول مهمته ، فيما تلزم مفاعلا من الصنف الثاني خمس عشرة سنة لأداء نفس المهمة ( أي إنتاج طبقة من الأورانيوم القابل للانشطار ).

* تخصيب الأورانيوم :

تعد عملية تخصيب اليورانيوم الركن الأساس في تحويل هذا الخام الموجود في الطبيعة إما إلى مادة قابلة للاستخدام السلمي في إنتاج الطاقة ضمن معايير وشروط معينة وإما إلى سلاح فتاك.

وتجدر الإشارة هنا إلى أن عملية التخصيب لا تشكل بحد ذاتها العامل الحاسم في تحديد الطبيعة السلمية أو غير السلمية لأي برنامج نووي وإنما نسبة التخصيب.

التخصيب عملية معقدة تتم على مراحل بهدف زيادة نسبة اليورانيوم 235 -النظير القابل للانشطار في خام اليورانيوم ويرمز اليه بالحرف اللاتيني U- ليصبح صالحا للاستخدام وقودا نوويا أو في صنع القلب المضغوط المتفجر في الأسلحة النووية.

وتعد عملية التخصيب أمرا ضروريا لأن اليورانيوم يوجد بالطبيعة في صور متنوعة، بيد أن شكلا واحد من هذا الخام وتحديدا 235 هو ما يمكن استخدامه لإنتاج الطاقة الكهربائية أو لأغراض عسكرية.

مفاعل نووي

وبلغة الفيزياء، يشار إلى هذا النوع من اليورانيوم ب U 235 قياسا إلى عدد كتلته الذرية وهو لا يوجد إلا في ما يقارب 0.7% من الخام المستخرج، أما النظير الشائع في خام اليورانيوم فهو المعروف باسم U238 وكتلته الذرية أكبر بعض الشيء.

ومن أجل أغراض الطاقة وتوليد الكهرباء يتعين زيادة تركيز اليورانيوم 235 إلى ما بين 3% و5%، في حين يتعين زيادة نسبة تركيزه إلى مستويات أعلى من 80% أو ما يعرف باسم النقاء المثالي لصنع سلاح نووي.

1* تقنيات التخصيب

تحتاج أكثر وسيلتي انتشار في تقنيات التخصيب إلى خام اليورانيوم -المعروف باسم الكعكة الصفراء- لتحويله إلى غاز يسمى سادس فلوريد اليورانيوم "يواف 6" خطوة أولى للبدء بعملية التخصيب، أي أن عملية التخصيب لا تبدأ إلا بعد تحويل خام اليورانيوم من حالته الصلبة إلى حالته الغازية.

وعندما يضخ اليورانيوم في صورته الغازية عبر حاجز نفوذي تجتاز ذرات اليورانيوم 235 الأخف وزنا الحاجز بسرعة أكبر من ذرات اليورانيوم 238 كما هو الحال مع مرور حبات الرمل الصغرى من فتحات الغربال أو أي مصفاة أو أداة لفصل الحبات الدقيقة الناعمة.

ويتعين تكرار عملية الفصل هذه أكثر من 1400 مرة للحصول على اليورانيوم 235 بنسبة تركيز تتراوح بين 3% و5% من سادس فلوريد اليورانيوم.

2* الطرد المركزي

كما هو الحال بالنسبة لعملية الفصل، تستغل أجهزة الطرد المركزي الفارق الطفيف بين نظيري اليورانيوم 235 و238، حيث يضخ اليورانيوم -بشكله الغازي- في أسطوانة تدور بسرعات أعلى من سرعة الصوت.

في هذه الحالة، تدفع الذرات الأثقل -أي اليورانيوم 238- نحو الخارج فتتراكم على جدار الأسطوانة في حين تتجمع الذرات الأخف -أي اليورانيوم 235- حول المركز ثم يجمع اليورانيوم 235 المخصب وتعاد العملية عدة مرات لزيادة تركيزه.

مع العلم أن صناعة 20 كيلوغراما من اليورانيوم المخصب لصنع رأس نووي واحد بدائي القدرات التفجيرية يحتاج إلى ما يقارب 1500 جهاز طرد مركزي وعملية متواصلة دون توقف لعدة أشهر.