ইউরেনিয়াম পারমাণবিক চুল্লিতে শক্তির উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং প্রথম পারমাণবিক বোমা তৈরিতে ব্যবহৃত হয়, যা 1945 সালে হিরোশিমায় ফেলে দেওয়া হয়েছিল। ইউরেনিয়ামকে পিচব্লেন্ড নামে আকরিক হিসাবে খনন করা হয়, এবং এটি পারমাণবিক ওজনের বিভিন্ন আইসোটোপ এবং বিভিন্ন স্তরের সমন্বয়ে গঠিত তেজস্ক্রিয়তা। ফিশন বিক্রিয়ায় ব্যবহারের জন্য, আইসোটোপের সংখ্যা 235U অবশ্যই এমন একটি স্তরে বৃদ্ধি করতে হবে যা চুল্লি বা বোমাতে বিভক্তির জন্য প্রস্তুত। এই প্রক্রিয়াটিকে ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ বলা হয় এবং এটি করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে।
ধাপ
7 এর পদ্ধতি 1: মৌলিক সমৃদ্ধি প্রক্রিয়া
ধাপ 1. ইউরেনিয়াম কি জন্য ব্যবহার করা হবে তা নির্ধারণ করুন।
বেশিরভাগ খননকৃত ইউরেনিয়াম মাত্র 0.7 শতাংশ ধারণ করে 235U, অবশিষ্টাংশের অধিকাংশই আইসোটোপ 238আরো স্থিতিশীল ইউ। ইউরেনিয়াম দিয়ে আপনি যে ধরণের ফিশন বিক্রিয়া করতে চান তা নির্ধারণ করে কতটা বৃদ্ধি 235ইউরেনিয়াম যাতে কার্যকরভাবে ব্যবহার করা যায় তাই করতে হবে।
- বেশিরভাগ নিউক্লিয়ার পাওয়ার ইঞ্জিনে ব্যবহৃত ইউরেনিয়ামকে -5--5 শতাংশ সমৃদ্ধ করতে হবে 235ইউ।
- বিপরীতে, ইউরেনিয়াম, যা পারমাণবিক বোমা এবং ওয়ারহেডের জন্য ব্যবহৃত হয়, 90 শতাংশ সমৃদ্ধ করা প্রয়োজন 235উ।
পদক্ষেপ 2. ইউরেনিয়াম আকরিককে গ্যাসে পরিণত করুন।
বর্তমানে উপলব্ধ ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ পদ্ধতির অধিকাংশের জন্য ইউরেনিয়াম আকরিককে নিম্ন তাপমাত্রার গ্যাসে রূপান্তরিত করা প্রয়োজন। ফ্লোরিন গ্যাস সাধারণত আকরিক রূপান্তর মেশিনে পাম্প করা হয়; ইউরেনিয়াম অক্সাইড গ্যাস ফ্লোরিনের সাথে বিক্রিয়া করে ইউরেনিয়াম হেক্সাফ্লোরাইড (ইউএফ) তৈরি করে6)। গ্যাসটি তখন আইসোটোপগুলি পৃথক এবং সংগ্রহ করার জন্য প্রক্রিয়া করা হয় 235উ।
পদক্ষেপ 3. ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধ করুন।
এই নিবন্ধের পরবর্তী অংশগুলি ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধ করার জন্য উপলব্ধ বিভিন্ন প্রক্রিয়া বর্ণনা করে। সমস্ত প্রক্রিয়ার মধ্যে, গ্যাস বিস্তার এবং গ্যাস সেন্ট্রিফিউগেশন দুটি সর্বাধিক সাধারণ, তবে লেজার আইসোটোপ বিচ্ছেদ দুটিকে প্রতিস্থাপন করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
ধাপ 4. ইউএফ গ্যাস পরিবর্তন করুন6 ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড (UO2).
একবার সমৃদ্ধ হয়ে গেলে, ইউরেনিয়ামকে ইচ্ছামত ব্যবহারের জন্য একটি স্থিতিশীল কঠিন আকারে রূপান্তরিত করতে হবে।
পারমাণবিক চুল্লির জ্বালানি হিসেবে ব্যবহৃত ইউরেনিয়াম ডাই অক্সাইড সিরামিক কোর শস্যে তৈরি করা হয় যা ধাতব নলগুলিতে আবৃত থাকে যাতে সেগুলি 4 মিটার পর্যন্ত রড হয়ে যায়।
7 এর পদ্ধতি 2: গ্যাস বিস্তার প্রক্রিয়া
ধাপ 1. পাম্প UF গ্যাস গ্যাস6 পাইপের মাধ্যমে।
পদক্ষেপ 2. একটি ফিল্টার বা ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লির মাধ্যমে গ্যাস পাম্প করুন।
আইসোটোপের কারণে 235U আইসোটোপের চেয়ে হালকা 238ইউ, ইউএফ6 হালকা আইসোটোপগুলি ঝিল্লির মধ্য দিয়ে ভারী আইসোটোপের চেয়ে দ্রুত ছড়িয়ে পড়বে।
ধাপ 3. যথেষ্ট না হওয়া পর্যন্ত বিস্তার প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি করুন 235U সংগৃহীত।
বারবার বিস্তারকে স্তরিত বলে। পর্যাপ্ত পেতে এটি একটি ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লির মাধ্যমে 1,400 পরিস্রাবণ করতে পারে 235ইউরেনিয়াম ভালভাবে সমৃদ্ধ করতে।
ধাপ 4. UF গ্যাস গ্যাসের ঘনীভবন6 তরল আকারে।
একবার গ্যাস পর্যাপ্তভাবে সমৃদ্ধ হয়ে গেলে, গ্যাসটি তরলে পরিণত হয়, তারপর একটি পাত্রে সংরক্ষণ করা হয়, যেখানে এটি ঠান্ডা হয়ে যায় এবং পরিবহন এবং জ্বালানী শস্যে পরিণত হয়।
প্রচুর পরিমাণে ফিল্টারিংয়ের কারণে, এই প্রক্রিয়াটি শক্তি নিবিড় তাই এটি বন্ধ করা হয়। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, কেবলমাত্র একটি গ্যাস বিস্তার সমৃদ্ধকরণ উদ্ভিদ অবশিষ্ট রয়েছে, যা কেন্টাকির পাদুকাতে অবস্থিত।
7 এর 3 পদ্ধতি: গ্যাস সেন্ট্রিফিউজ প্রক্রিয়া
ধাপ 1. উচ্চ গতির ঘূর্ণনশীল সিলিন্ডারগুলির একটি সংখ্যা ইনস্টল করুন।
এই সিলিন্ডারটি একটি সেন্ট্রিফিউজ। সেন্ট্রিফিউজ সিরিজ বা সমান্তরালে ইনস্টল করা হয়।
ধাপ 2. প্রবাহ UF। গ্যাস6 স্পিনারের মধ্যে।
সেন্ট্রিফিউজ একটি গ্যাসযুক্ত গ্যাস সরবরাহের জন্য সেন্ট্রিপেটাল ত্বরণ ব্যবহার করে 238সিলিন্ডার প্রাচীর এবং গ্যাস ধারণকারী ভারী ইউ 235সিলিন্ডারের কেন্দ্রে হালকা ইউ।
পদক্ষেপ 3. পৃথক গ্যাস নিষ্কাশন।
ধাপ 4. দুটি পৃথক গ্যাসকে দুটি পৃথক সেন্ট্রিফিউজে পুনroপ্রক্রিয়া করুন।
সমৃদ্ধ গ্যাস 235আপনাকে একটি সেন্ট্রিফিউজে পাঠানো হয়েছিল যেখানে 235U এখনও আরো নিষ্কাশিত হয়, যখন গ্যাস ধারণ করে 235হ্রাস করা ইউটি বের করার জন্য অন্য একটি সেন্ট্রিফিউজে খাওয়ানো হয় 235অবশিষ্ট ইউ। এটি সেন্ট্রিফুগিংকে আরও অনেক কিছু বের করতে দেয় 235U গ্যাস বিস্তার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে বের করা যায়।
গ্যাস সেন্ট্রিফিউজ প্রক্রিয়াটি প্রথম 1940 -এর দশকে বিকশিত হয়েছিল, কিন্তু 1960 -এর দশক পর্যন্ত তা উল্লেখযোগ্য কাজে লাগানো হয়নি, যখন নিম্ন শক্তি ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়াগুলি চালানোর ক্ষমতা গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। বর্তমানে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে গ্যাস সেন্ট্রিফিউজ প্রসেস প্ল্যান্ট নিউ মেক্সিকোর ইউনিসে রয়েছে। বিপরীতে, রাশিয়ায় বর্তমানে এই ধরণের চারটি কারখানা রয়েছে, জাপান এবং চীনের দুটি দুটি এবং যুক্তরাজ্য, নেদারল্যান্ডস এবং জার্মানির একটি করে কারখানা রয়েছে।
7 এর 4 পদ্ধতি: অ্যারোডাইনামিক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া
ধাপ 1. সংকীর্ণ, স্থির সিলিন্ডারের একটি সিরিজ তৈরি করুন।
ধাপ 2. UF গ্যাস গ্যাস ইনজেকশন6 উচ্চ গতিতে সিলিন্ডারের মধ্যে।
গ্যাস সিলিন্ডারে এমনভাবে ছোড়া হয় যার ফলে গ্যাস ঘূর্ণিঝড়ের মতো ঘুরতে থাকে, এইভাবে এক ধরনের বিচ্ছেদ তৈরি হয় 235উ এবং 238ঘূর্ণায়মান সেন্ট্রিফিউজ প্রক্রিয়ার মতো একই U।
দক্ষিণ আফ্রিকায় উন্নত একটি পদ্ধতি হল সিলিন্ডারে গ্যাস jectোকানো। এই পদ্ধতিটি বর্তমানে হালকা আইসোটোপ দিয়ে পরীক্ষা করা হচ্ছে যেমন সিলিকনে পাওয়া যায়।
7 এর মধ্যে 5 টি পদ্ধতি: তরল তাপীয় বিস্তার প্রক্রিয়া
ধাপ 1. তরল UF গ্যাস6 চাপের মধ্যে.
ধাপ ২. এককেন্দ্রিক পাইপ তৈরি করুন।
পাইপটি যথেষ্ট উঁচু হতে হবে, কারণ লম্বা পাইপ আরও আইসোটোপ বিচ্ছেদের অনুমতি দেয় 235উ এবং 238উ।
ধাপ 3. পানির একটি স্তর দিয়ে পাইপটি আবৃত করুন।
এটি পাইপের বাইরে ঠান্ডা করবে।
ধাপ 4. পাম্প UF6 পাইপের মধ্যে তরল।
ধাপ 5. বাষ্প দিয়ে ভিতরের টিউব গরম করুন।
তাপ UF- তে কনভেকশন স্রোত সৃষ্টি করবে6 যা আইসোটোপকে আকৃষ্ট করবে 235লাইটার U টি গরম ভিতরের নলের দিকে এবং আইসোটোপকে ধাক্কা দেয় 238শীতল বাইরের পাইপের দিকে ভারী ইউ।
এই প্রক্রিয়াটি 1940 সালে ম্যানহাটন প্রজেক্টের অংশ হিসাবে গবেষণা করা হয়েছিল, কিন্তু উন্নয়নের প্রাথমিক পর্যায়ে পরিত্যাগ করা হয়েছিল যখন আরও কার্যকর গ্যাস বিস্তার প্রক্রিয়া তৈরি হয়েছিল।
7 এর 6 পদ্ধতি: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক আইসোটোপ বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া
ধাপ 1. UF গ্যাসের আয়নীকরণ6.
ধাপ 2. একটি শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে গ্যাস পাস করুন।
ধাপ 3. চুম্বকীয় ক্ষেত্রের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় পিছনে থাকা চিহ্নের উপর ভিত্তি করে আয়নযুক্ত ইউরেনিয়ামের আইসোটোপগুলি পৃথক করুন।
অয়ন 235U আয়ন থেকে আলাদা চাপ দিয়ে একটি পথ ছেড়ে দেয় 238U. ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধ করার জন্য আয়নগুলিকে বিচ্ছিন্ন করা যায়।
এই পদ্ধতিটি 1945 সালে হিরোশিমায় ফেলে দেওয়া পারমাণবিক বোমাটির জন্য ইউরেনিয়াম প্রক্রিয়া করার জন্য ব্যবহৃত হয়েছিল এবং 1992 সালে ইরাক তার পারমাণবিক অস্ত্র কর্মসূচিতেও সমৃদ্ধকরণ পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল। বড় আকারের সমৃদ্ধি।
7 এর পদ্ধতি 7: লেজার আইসোটোপ বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া
ধাপ 1. একটি নির্দিষ্ট রঙে লেজার সেট করুন।
লেজার রশ্মি সম্পূর্ণভাবে একটি বিশেষ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের (একরঙা) হতে হবে। এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য শুধুমাত্র পরমাণুকে লক্ষ্য করবে 235U, এবং পরমাণু যাক 238আপনি প্রভাবিত হয় না।
পদক্ষেপ 2. ইউরেনিয়ামের উপর একটি লেজার রশ্মি জ্বালান।
অন্যান্য ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ প্রক্রিয়ার বিপরীতে, আপনাকে ইউরেনিয়াম হেক্সাফ্লোরাইড গ্যাস ব্যবহার করতে হবে না, যদিও বেশিরভাগ লেজার প্রক্রিয়া করে। আপনি ইউরেনিয়াম উৎস হিসাবে ইউরেনিয়াম এবং লোহা খাদ ব্যবহার করতে পারেন, যা পারমাণবিক বাষ্প লেজার আইসোটোপ বিচ্ছেদ (AVLIS) প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।
ধাপ 3. উত্তেজিত ইলেকট্রন দিয়ে ইউরেনিয়াম পরমাণু নিষ্কাশন।
এটি পরমাণু হবে 235উ।
পরামর্শ
কিছু দেশ পুনroপ্রক্রিয়ায় পারমাণবিক জ্বালানি ব্যয় করে ইউরেনিয়াম এবং প্লুটোনিয়াম পুনরুদ্ধারে যা ফিশন প্রক্রিয়ার সময় গঠিত হয়েছিল। আইসোটোপ থেকে পুনরায় প্রক্রিয়াকৃত ইউরেনিয়াম অপসারণ করতে হবে 232উ এবং 236ইউ ফিশনের সময় গঠিত হয়, এবং যদি সমৃদ্ধ হয় তবে "তাজা" ইউরেনিয়ামের চেয়ে উচ্চতর গ্রেডে সমৃদ্ধ হতে হবে কারণ 236U নিউট্রন শোষণ করে যার ফলে ফিশন প্রক্রিয়া বাধাগ্রস্ত হয়। অতএব, পুনরায় প্রক্রিয়াকৃত ইউরেনিয়াম অবশ্যই ইউরেনিয়াম থেকে আলাদাভাবে সংরক্ষণ করতে হবে যা প্রথমবারের মতো নতুনভাবে সমৃদ্ধ হয়েছিল।
সতর্কবাণী
- ইউরেনিয়াম শুধুমাত্র দুর্বল তেজস্ক্রিয়তা নির্গত করে; যাইহোক, যখন UF গ্যাসে প্রক্রিয়া করা হয়6, এটি একটি বিষাক্ত রাসায়নিক পদার্থে পরিণত হয় যা জলের সাথে বিক্রিয়া করে ক্ষয়কারী হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড গঠন করে। (এই এসিডকে সাধারণত "এচিং এসিড" বলা হয় কারণ এটি কাচ খনন করতে ব্যবহৃত হয়।) অতএব, ইউরেনিয়াম সমৃদ্ধকরণ উদ্ভিদের একই সুরক্ষামূলক ব্যবস্থা প্রয়োজন যেমন রাসায়নিক উদ্ভিদ ফ্লোরিন দিয়ে কাজ করে, যার মধ্যে রয়েছে ইউএফ গ্যাসকে উপসাগরে রাখা।6 বেশিরভাগ সময় কম চাপে থাকুন এবং যেসব এলাকায় উচ্চ চাপ প্রয়োজন সেখানে অতিরিক্ত মাত্রার নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করুন।
- পুনরায় প্রক্রিয়াকৃত ইউরেনিয়াম মোটা ঘেরের মধ্যে সংরক্ষণ করতে হবে, কারণ 232এতে থাকা U উপাদানগুলোতে পচে যায় যা শক্তিশালী গামা বিকিরণ নির্গত করে।
- সমৃদ্ধ ইউরেনিয়াম সাধারণত একবারই পুনরায় প্রসেস করা যায়।
