Bu Reklamı Kapat
Bu Reklamı Kapat

Uranyum Zenginleştirme Ne Demek? Uranyum Nasıl Zenginleştirilir?

Uranyum Zenginleştirme Ne Demek? Uranyum Nasıl Zenginleştirilir? The Conversation
6 dakika
6,561

Uranyumda birbirinden atom kütlelerine göre ayrılan üç izotop vardır. Yeni kazılmış bir uranyumun:

  • %99,3'ü uranyum-238'den (U238),
  • %0,7'si uranyum-235'ten (U235),
  • %0,01'inden azı ise uranyum-234'ten (U234) oluşur.

Bu izotopların kütlesi, uranyumdaki proton sayısı ve bu izotoplardaki nötron sayısı ile belirlenir. Uranyumda 92 proton; U238'de 146, U235'te 143, U234'te 142 nötron vardır. Eğer uygun şartlar sağlanır ve uygun malzemeler kullanılırsa, bu izotopları birbirinden ayırmak mümkündür; çünkü boyları ve ağırlıkları atomik düzeyde birbirinden farklıdır.

Bu Reklamı Kapat

Uranyum Nasıl Zenginleştirilir?

Uranyumun nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilmesi için önce cevherindeki U235 yoğunluğunun artırılması gerekir. Yoğunlaştırılmış (ya da "zenginleştirilmiş") U235, hafif su (yani sıradan su) kullanılan reaktörlerde parçalara ayrılabilir. Atom çekirdeğinin ikiye ayrıldığı böyle bir nükleer fisyon sonucunda ortaya ısı yayılır ve yeni nötronlar çıkar. Bu sırada uygun koşullar oluşursa, komşu atomlarda da fisyon görülür ve nükleer reaktörler böylece sürdürülebilir şekilde çalıştırılabilir.

Nükleer reaktörlerin içinde kontrollü bir şekilde nükleer reaksiyon sağlanırsa, bu sürecin sonunda ortaya çıkan ısıyla elektrik üretilebilir. U235, çıkarılan madenin sadece %0,7'lik kısmını oluştursa da bu oran, ticari amaçlı kullanımlarda %3 ile %5 aralığına çıkarılır ve daha sonra nükleer yakıt üretmek için işlemden geçirilir.

Bu Reklamı Kapat

Uranyum oksit, zenginleştirme tesislerinde kullanılmadan önce uranyum hekzaflorüre dönüştürülür (UF6). Bu işlemde UF6'nın tercih edilmesinin iki sebebi vardır:

  • Florun doğal olarak oluşan sadece tek bir izotopunun bulunması, zenginleştirme sırasında kolaylık sağlar; zira florun varlığı, U235, U238'den ayrılırken ek bir ağırlık farkı oluşmaz.
  • UF6, işlemden geçmeye elverişli bir sıcaklık seviyesinde gaz halinde bulunabilir.

Zenginleştirme tesislerinde tehlike yaratan iki temel unsur bulunur. Bunlardan biri UF6 salınımından kaynaklanan kimyasal riskler, bir diğeri zenginleştirilmiş uranyumun taşıdığı kritiklik riskidir.

Uranyumun Zenginleştirilmesinde Hangi Yöntemler Kullanılır?

Zenginleştirme sırasında kullanılan yöntemler ise ülkeden ülkeye değişiklik göstermekle beraber gaz difüzyonu, gaz santrifüj ve lazerle ayırma olarak üç ana başlıkta toplanır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Gaz Difüzyonu

ABD'deki ilk ticari santraller, uranyumu zenginleştirmek için ilk olarak difüzyon yöntemini kullanıp yüksek miktarlarda elektrik harcamıştır. Bu santraller, santrifüj yönteminde kaydedilen ilerlemelerle birlikte yerini ikinci nesil teknolojiyi kullanan ve uranyumu çok daha az elektrik harcayarak ayırabilen santrallere bırakmıştır.

Sürecin İşleyişi

Gaz difüzyonu yönteminin kullanıldığı santrallerde uranyum hekzaflorür (UF6) gazı, filtreden geçirilirdi. Bunun için geçirgen olacak şekilde tasarlanmış özel zarların bulunduğu borular kullanılır ve UF6 bu borulara pompalanırdı. Ancak aşağıdaki şemadan da anlaşılabileceği üzere bu zarlardaki delikler, gaz moleküllerinin neredeyse sığamayacağı kadar küçüktü.

ABD Nükleer Regülasyon Komisyonu

Bu yine de uranyumu zenginleştirmeye engel olmamıştır; çünkü U234 ile U235 atomları olan UF6 molekülleri, U238 atomlu moleküllere kıyasla daha hafiftir ve daha kısa sürede difüze olur. Salınan UF6 gazının yeteri kadar filtrelenebilmesi, başka bir deyişle, yeteri kadar U235'e sahip olabilmesi için bir değil yüzlerce zardan geçmesi gerekmektedir. Nükleer yakıtta kullanılacak UF6, filtreden geçtikten sonra borulardan geri çekiliyor, sıvı hale gelecek şekilde yoğunlaştırılıp konteynerlere aktarılıyor, burada soğumaya bırakılıp katılaştıktan sonra yakıt imalat tesislerine gönderiliyordu. Aşağıdaki şemada gaz difüzyon yönteminin nasıl işlediği gösterilmektedir.

ABD Nükleer Regülasyon Komisyonu

Tarihteki Örnekleri

ABD'de Paducah’da (Kentucky), Piketon'da (Ohio) ve Oak Ridge'de (Tennessee) bulunan santraller geçmişte gaz difüzyonu yöntemini kullanmıştır. Amerikan hükümeti, Piketon ile Paducah’daki santrallerin ruhsatları için ABD Federal Düzenlemeler Kanunu’nun 10. Başlığının 76. Bölümü esas alınmış, 4 Mart 1997 tarihinde Birleşik Devletler Zenginleştirme Kurumuna (USEC) kiralanmıştı. Bu santrallerin ikisi de ticari amaçlarla faaliyet gösteriyor ve Nükleer Regülasyon Komisyonu (NRC) tarafından görevlendirilmiş bir veya iki müfettiş tarafından fiilen denetleniyor, bu denetimlere zaman zaman bölgesel ofislerden ve merkez ofisten müfettişler de katılım gösteriyordu.

NRC tarafından yürütülmüş denetimlere ilişkin belgeler, aşağıdaki bağlantılarda bulunabilir. Santrallerin güvenliğinden sorumlu Enerji Bakanlığı, bu iki tesis çalışmayı durdurduktan sonra ruhsatlarını geri aldı. Enerji Bakanlığının Portsmouth/Paducah projesi için açtığı siteden de faaliyeti durdurulmuş bu santrallerin günümüzdeki durumu hakkında bilgi edinilebilir.

Bu Reklamı Kapat

Paducah
Portsmouth

Oak Ridge’deki santral ise NRC tarafından hiç denetlenmemiş, ilgili denetimler santralin çalışır durumda olduğu dönemde de, çalışmayı durdurduğu dönemde de Enerji Bakanlığı tarafından yürütülmüştür.

Gaz Santrifüj

ABD'de uranyum ticari olarak sadece gaz santrifüj yöntemiyle zenginleştirilmektedir. Bu yöntemde UF6 gazı bir gaz santrifüj silindirinde yüksek hızda döndürülür. Bu devinimin açığa çıkardığı merkezkaç kuvvetinin etkisiyle U238 atomunu barındıran UF6 molekülleri daha ağır olmalarından ötürü silindirin kenarında; U235 atomunu barındıran moleküller daha hafif olmalarından ötürü silindirin merkezinde toplanır. U235 yoğunluğu azalan ve gücünü yitiren akım, bir alt kademeye yedirilir.

Gaz santrifüj tesislerinde çok sayıda silindir bulunur. Uzun hatlara yayılan bu silindirlerin birbirine ardışık ve paralel şekilde bağlanması kaskat olarak bilinir. UF6 molekülünün istenilen zenginliğe ulaşması, akımın çekildiği son noktada gerçekleşir.

ABD'de gaz santrifüj ile ticari üretim yapan tek tesis, ruhsatını Louisiana Energy Services (LES) olarak almış URENCO USA'dir (UUSA). UUSA günümüzde Eunice'de (New Mexico) faaliyet göstermektedir. Nükleer Regülasyon Komisyonu, ticari amaçlı kullanılması için iki gaz santrifüj tesisinin kurulumuna daha ruhsat vermiştir. Bunların güncel durumu, bu grafikten takip edilebilmektedir.

Bu Reklamı Kapat

Santrifüj yönteminde kullanılan silindirlerin iç yapısı
Santrifüj yönteminde kullanılan silindirlerin iç yapısı
ABD Nükleer Regülasyon Komisyonu

Lazer Ayırma

Uranyumu izotoplarını ayırarak zenginleştirmek için kullanılan bir diğer yöntem, günümüzde gelişmeye devam eden lazer yöntemidir. Lazer ışını altındaki moleküller, ışık uyarımı ile uyarılmış hale getirilir. Belli bir izotopun elektronlarındaki enerji artışı sonucunda bunları birbirinden ayırmaya müsait bir ortam oluşur.

Bu yöntemde lazer sistemleri, optik sistemler ve ayırıcı modül sistemi olmak üzere üç ana sistem kullanılır. Ayarlanabilir darbeli lazerler aracılığıyla büyük ölçüde monokronik sayılabilecek bir ışık (tek renkli ışık) elde edilebilir. Bu ışıklar sayesinde diğer izotop türleri sabit kalırken, yalnızca belli bir izotop türünde foto iyonlaşma sağlanabilir. Bu işlemden etkilenen izotop türünde kimyasal değişim gözlemlenir ve söz konusu materyal, bu değişim sayesinde ayrılmaya elverişli hale gelir. Lazerle ayırma işlemi için geliştirilen teknolojilerde birbirinden farklı materyaller kullanılabilir. Enerji Bakanlığının geliştirdiği teknoloji uranyum metal alaşımı ile beslenirken, İzotopları Lazer Uyarımı ile Ayırma (SILEX) metodunda UF6 kullanılır.

ABD'de faal durumda olan tesislerin hiçbiri uranyumu zenginleştirmek için lazer kullanmaz. Ancak General Electric - Hitachi, Wilmington'daki (Kuzey Carolina) tesisinde bu teknolojiye yönelik araştırma ve geliştirme çalışmaları yapmak için başvuruda bulunmuş, bu başvuru Nükleer Regülasyon Komisyonu tarafından 12 Mayıs 2008 tarihinde onaylanmıştır. GE Electric bu onayı aldıktan sonra izotopların SILEX metoduyla nasıl ayrılabileceğini gösteren başarılı bir test gerçekleştirmiş, bu tesisi kurmak ve faaliyete geçirmek için NRC'den 25 Eylül 2012 tarihinde ruhsat almıştır. Tesisle ilgili güncel bilgiler bu bağlantıda bulunabilir.

Okundu Olarak İşaretle
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 7
  • Bilim Budur! 7
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 5
  • Merak Uyandırıcı! 3
  • Muhteşem! 2
  • Umut Verici! 2
  • İnanılmaz 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • Grrr... *@$# 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Kaynaklar ve İleri Okuma
Bu Reklamı Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 26/05/2022 07:57:51 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/11554

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Bu Reklamı Kapat
Size Özel (Beta)
İçerikler
Sosyal
Çocuklar
Genetik Değişim
Salgın
İnsan Evrimi
Şüphecilik
Sanat
Popülasyon
Çin
İspat
Küresel Isınma
Acı
Ağız
Meyve
Allah
Maske Takmak
Ses
Bilim
Deprem
Savaş
Hamilelik
Beslenme Davranışı
Karar Verme
Tercih
Kas
Eğitim
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Başlık
Kafana takılan neler var?
Bağlantı
Gönder
Ekle
Soru Sor
Daha Fazla İçerik Göster
Evrim Ağacı'na Destek Ol
Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close
Geri Bildirim Gönder
Reklamsız Deneyim

Evrim Ağacı'nda reklamları 2 şekilde kapatabilirsiniz:

  1. Ücretsiz üye girişi yapmak: Sitedeki reklamların %50 kadarını kapatmak için ücretsiz bir Evrim Ağacı üyeliği açmanız ve sitemizi/uygulamamızı kullanmanız yeterli!

  2. Maddi destekçilerimiz arasına katılmak: Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.

Kreosus

Kreosus'ta her 10₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.

Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.

Patreon

Patreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.

Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.

YouTube

YouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.

Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.

Diğer Platformlar

Bu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.

Giriş yapmayı unutmayın!

Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.

Destek Ol

Devamını Oku
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

Önizleme
Görseli Kaydet
Sıfırla
Vazgeç
Ara
Alıntı Ekle
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, fark edildiğinde ufku genişleten tespitler içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Formu olabildiğince eksiksiz doldurun.
Girdiğiniz sözün/alıntının kaynağı ne kadar açıksa o kadar iyi. Açıklama kısmına kitabın sayfa sayısını veya filmin saat/dakika/saniye bilgisini girebilirsiniz.
2
Anonimden kaçının.
Bazı sözler/alıntılar anonim olabilir. Fakat sözün anonimliğini doğrulamaksızın, bilmediğiniz her söze/alıntıya anonim yazmayın. Bu tür girdiler silinebilir.
3
Kaynağı araştırın ve sorgulayın.
Sayısız söz/alıntı, gerçekte o sözü hiçbir zaman söylememiş/yazmamış kişilere, hatalı bir şekilde atfediliyor. Paylaşımınızın site geneline yayılabilmesi için kaliteli kaynaklar kullanın ve kaynaklarınızı sorgulayın.
4
Ofansif ve entelektüel düşünceden uzak sözler yasaktır.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
5
Sözlerinizi tırnak (") içine almayın.
Sistemimiz formatı otomatik olarak ayarlayacaktır.
Gönder
Bu Eseri Neden Tavsiye Ediyorsun?
Aşağıdaki kutuya, isimli neden tavsiye ettiğini girebilirsin. Ne kadar detaylı ve kapsamlı bir analiz yaparsan, bu eseri [OKUMAK/İZLEMEK] isteyenleri o kadar doğru ve fazla bilgilendirmiş olacaksın. Tavsiyenin faydalı bulunması halinde Evrim Ağacı kullanıcılarından daha fazla UP kazanman mümkün olacak. Tavsiyenin sadece negatif içerikte olamayacağını, eğer bu sistemi kullanıyorsan tavsiye ettiğin içeriğin pozitif taraflarından bahsetmek zorunda olduğunu lütfen unutma. Yapıcı eleştiri hakkında daha fazla bilgi almak için burayı okuyabilirsin.
Tavsiye Et