18/06/2025
كيف يتم تخصيب اليورانيوم
يتم تخصيب اليورانيوم عبر سلسلة معقدة من العمليات
التقنية تهدف إلى زيادة تركيز نظير **اليورانيوم-235** القابل للانشطار، الذي يشكل فقط **0.7%** من اليورانيوم الطبيعي، بينما النسبة المتبقية (99.3%) هي النظير الأثقل **اليورانيوم-238**. إليك شرح مفصل للعملية:
---
**الخطوات الأساسية لتخصيب اليورانيوم**
1. **تحويل اليورانيوم إلى غاز**:
- يُستخرج اليورانيوم الخام (الكعكة الصفراء "Yellow Cake") من المناجم، ثم يُحوَّل إلى غاز **سداسي فلوريد اليورانيوم (UF₆)** عبر تفاعلات كيميائية.
- هذا الغاز ضروري لأنه الشكل المناسب لفصل النظائر في المراحل التالية .
2. **فصل النظائر**:
تُستخدم تقنيات متعددة لفصل اليورانيوم-235 الأخف عن اليورانيوم-238 الأثقل. أشهر طريقتين هما:
- **أجهزة الطرد المركزي**:
- يُضخ غاز UF₆ في أسطوانات دوارة بسرعات فائقة (50,000–70,000 دورة/دقيقة).
- نتيجة القوة الطاردة المركزية، تتراكم جزيئات اليورانيوم-238 الأثقل قرب جدار الأسطوانة، بينما يتجمع اليورانيوم-235 الأخف قرب المركز.
- يُجمع الغاز المخصب من المركز ويعاد تدويره عبر آلاف الأجهزة لزيادة التركيز تدريجياً .
- **الانتشار الغازي**:
- يُمرر غاز UF₆ عبر أغشية مسامية.
- نظراً لخفة وزنها، تمر جزيئات اليورانيوم-235 عبر المسام أسرع من اليورانيوم-238.
- تتكرر هذه العملية آلاف المراحل لتحقيق التركيز المطلوب، لكنها أقل كفاءة وتستهلك طاقة أكبر مقارنة بالطرد المركزي .
3. **التجميع النهائي**:
بعد الوصول إلى نسبة التخصيب المستهدفة، يُحوَّل غاز UF₆ المخصب إلى مسحوق أكسيد اليورانيوم (UO₂) لتصنيع وقود القضبان النووية .
---
**نسب التخصيب وتطبيقاتها**
تحدد نسبة اليورانيوم-235 الغرض من الاستخدام:
| **3–5%** | وقود للمفاعلات النووية السلمية (توليد الكهرباء) . |
| **20%** | مفاعلات أبحاث أو إنتاج النظائر الطبية . |
| **>90%** | تصنيع الأسلحة النووية (يورانيوم عالي التخصيب) . |
- مثال: تحقيق تركيز 90% يتطلب **~1,500 جهاز طرد مركزي** تعمل لشهور متواصلة .
---
**التحديات التقنية**
- **التكلفة والطاقة**:
عملية الفصل تتطلب مروراً عبر آلاف المراحل لتحقيق زيادة طفيفة في التركيز. مثلاً، رفع النسبة من 0.7% إلى 5% يحتاج ~1,400 مرحلة .
- **النفايات**:
يُنتج عن العملية "يورانيوم منضب" (نسبة U-235 أقل من 0.7%)، يُستخدم في صناعة الدروع أو الذخيرة الثقيلة .
---
**الرقابة الدولية**
تراقب الوكالة الدولية للطاقة الذرية (IAEA) عمليات التخصيب لضمان استخدامها سلمياً، خاصة أن تقنية الطرد المركزي سهّلت انتشار البرامج النووية العسكرية بسبب كلفتها المنخفضة وصعوبة كشف منشآتها تحت الأرض .
---
**ملخص العملية**
```mermaid
graph LR
A[اليورانيوم الخام] --> B[تحويل إلى غاز UF₆]
B --> C{فصل النظائر}
C --> D[أجهزة الطرد المركزي]
C --> E[الانتشار الغازي]
D --> F[غاز مخصب]
E --> F
F --> G[تحويل إلى وقود نووي]
```
هذه العملية تجعل اليورانيوم قابلاً للاستخدام في الطاقة النووية أو الأسلحة، وفقاً لدرجة التخصيب، مما يفسر أهميته الجيوسياسية العالمية.
