براساس مطالب بیان شده قبلی اورانیوم دارای چند ایزوتوپ متفاوت می باشد که

ایزوتوپ۲۳۵ آن بنا به توضیحات ارائه شده بیشترین کاربرد را در تکنولوژی هسته ای دارد. هسته ی این ایزوتوپ از سایر ایزوتوپ های اورانیوم ناپایدار تر بوده و برای شروع واکنش زنجیره ای شکافت به مظور آزاد سازی انرژی گرمایی مناسب تر می باشد. به طور طبیعی فقط ۷/۰ ٪ از سنگ معدن اورانیوم شامل این ایزوتوپ می باشد. بنا بر این در ادامه بحث ضمن تعریف غنی سازی اورانیوم به توضیح انواع روش های صنعتی غنی سازی می پردازیم.

 

تعریف غنی سازی اورانیوم

افزایش تراکم ایزوتوپ ۲۳۵

اورانیوم نسبت به سایر ایزوتوپ ها را غنی سازی اورانیوم می گویند.

 

روش های غنی سازی اورانیوم

۱- انتشار گازی:

در این فرایند اورانیوم به شکل گاز در آمده، از درون یک مجرای مشبک از جنسی خاص مثلاً نیکل عبور داده می شود. بدین ترتیب مولکول های گازی اورانیوم ۲۳۵ که در مقایسه با ایزوتوپ ۲۳۸ ازحجم کمتری برخوردار است با سرعت بیشتری از روزنه های مجرا عبور نموده و در صد آنها بیشتر می گردد.

 

۲- سانتریفیوژ ( نیروی گریز از مرکز):

در این فرایند گاز هگزا فلوراید اورانیوم با استفاده از نیروی گریز از مرکز از درون چندین دستگاه گریز از مرکز یا سیلندرهایی که با سرعت زیاد در حال گردش هستند، عبور داده می شود. در این روش که مبنای جدا سازی ایزوتوپ ها جرم اتمی می باشد ، در سرعت های خیلی بالا با توجه به اختلاف جرم اتمی ایزوتوپ ها از یکدیگر جدا می گردند.

سانتریفیوژ گازی

۳- بکر نوزل (جداسازی ایرودینامیک):

در این فرایند مخلوطی از گاز هگزافلورایداورانیوم و هیدروژن یا هلیم از درون دهانه ای عبور داده می شود و نیروی گریز از مرکز تولید شده بدان واسطه باعث جداسازی اورانیوم۲۳۵ از سایر ایزوتوپ ها می گردد.

 

۴- استفاده از لیزر :

در این فرایند از اشعه لیزر برای تفکیک ایزوتوپ های اورانیوم استفاده می شود. در حال حاضر این فرایند پیشرفته ترین راه برای غنی سازی اورانیوم در دنیا می باشد که سرعت فوق العاده ای دارد.

 

۵- استفاده از الکترو مغناطیس (EMIS):

در این روش جریان شدیدی از یون های کم انرژی از درون یک میدان مغناطیسی که با آهنربای بزرگ الکتریکی تولید شده است، عبور داده می شود و در نتیجه ایزوتوپ های سبک تر در میدان مغناطیسی بیشتر منحرف شده و از ایزوتوپ های سنگین تر جدا  می شود.

 

۶- جدا سازی شیمیایی :

در این روش یون های ایزوتوپ های اورانیوم را از موانع شیمیائی عبور داده می شوند. در این روش به واسطه اختلاف جرم اتمی یون های اورانیوم، سرعت متفاوتی در عبور از موانع شیمیائی ایجاد شده پیدا می نمایند و بدین روش از یکدیگر جدا می شوند. رعایت نکات ایمنی و  توجه به عدم  پخش مواد  پرتوزا در این روش حائز  اهمیت  می باشد.