رحلة اليورانيوم: كيف يتحوّل خام الأرض إلى وقود نووي يُشغّل العالم؟

ما هو اليورانيوم ولماذا يُخصّب؟

اليورانيوم عنصر موجود طبيعيًا، يحتوي على نظيرين أساسيين:

• U-238: يُمثل 99.28% من اليورانيوم الطبيعي، لكنه لا ينشطر بسهولة.
• U-235: يشكل فقط 0.72%، وهو القابل للانشطار المطلوب للمفاعلات.

لذلك يتم تخصيب اليورانيوم لرفع نسبة U-235، وجعل المادة صالحة للاستخدام كوقود نووي.

المرحلة الأولى: استخراج ومعالجة خام اليورانيوم

• يُسحق الخام ويُطحن لزيادة فعالية الاستخلاص.
• يُخضع للترشيح الكيميائي بحمض الكبريتيك أو كربونات الصوديوم.
• يُستخرج “الكعكة الصفراء” (Yellowcake) وهي U₃O₈.

المرحلة الثانية: التحويل إلى سادس فلوريد اليورانيوم (UF6)

• تنقية الكعكة الصفراء من الشوائب.
• تحويلها إلى UO₂.
• تفاعل مع الفلور لإنتاج غاز UF₆.

يُعد UF₆ ضروريًا لأنه يتحول إلى غاز بسهولة ويمكن فصله بالطرد المركزي.

المرحلة الثالثة: تخصيب اليورانيوم في أجهزة الطرد المركزي

يُدخل غاز UF₆ في أجهزة دوّارة تفصل بين نظيري U-235 و U-238.

أنواع التخصيب:

• LEU: من 3% إلى 5% U-235 (للمفاعلات التجارية).
• HEU: أكثر من 90% (للاستخدام العسكري).

يتم التخصيب تدريجيًا عبر آلاف الأجهزة المتصلة في سلسلة تسمى “تتالي”.

المرحلة الرابعة: تحويل الغاز إلى وقود صلب

• يُبرد UF₆ ويتحول مباشرة إلى صلب.
• يُحوّل إلى UO₂ عبر تفاعل مع الماء والبخار.
• يُضغط على شكل أقراص وتُجمع في قضبان وحزم وقود.

هذه الحزم تُنقل إلى المفاعلات لتوليد الطاقة النووية بكفاءة عالية.

الرقابة والمخاطر الجيوسياسية

نظرًا لأن نفس التكنولوجيا يمكن استخدامها لصناعة أسلحة نووية، فإن تخصيب اليورانيوم يخضع لرقابة صارمة من الوكالة الدولية للطاقة الذرية، وفقًا لاتفاقية منع الانتشار النووي.

الدول التي تتقن التخصيب تدخل نادي الكبار تقنيًا، ولهذا تثير هذه القدرة الجدل على المستوى العالمي.

الآفاق المستقبلية

ظهور تقنيات التخصيب بالليزر (AVLIS) سيحدث ثورة في الكفاءة، لكن ما زال تحت الحظر في أغلب الدول.

في المقابل، يسعى العالم الآن إلى تطوير دورة وقود نووي مغلقة وأكثر استدامة، باستخدام الوقود المعاد تدويره واليورانيوم المنضب.

الخاتمة

رحلة تخصيب اليورانيوم تجمع بين العلم والسياسة، وبين الأمل بالخلاص الطاقي والخوف من الدمار. في عالم يعاني من أزمات طاقة وتغير مناخي، تبقى الطاقة النووية سلاحًا ذا حدين، يحتاج إلى حكمة في الاستخدام ورقابة في التنفيذ.

إذا أعجبك المقال، لا تنسَ دعمه بمشاركة ❤️ ومتابعة صفحتنا لمزيد من المحتوى العلمي العربي الهادف.

#الطاقة_النووية #تخصيب_اليورانيوم #العلوم #الشرق_الأوسط #tunimedia