دفع زباله های هسته ای

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

زباله های هسته ای، زباله دان های هسته ای

مسأله چگونگی دفع پسماندهای هسته ای، مسأله ای بوده که از ابتدا ذهن اکثر کارشناسان مسائل محیط زیست را به خود جلب کرده است.     بسیاری از نیروگاه های تولید انرژی که با سوخت هسته ای کار می کنند در پایان زمان بهره برداری استاندارد خود قرار دارند. این مسأله در ایالات متحده آمریکا که عمده نیروگاه های آن درسال های پایانی فعالیت قرار دارند، نگرانی های بسیاری را به همراه داشته است. نیروگاه «گینا» که در شمال «روچستر» قرار دارد بیش از پیش در کانون توجه است.    زباله ها یا پسماندهای هسته ای، موادی هستند که در اثر فرایند تولید الکتریسیته در نیروگاه های هسته ای از طریق شکافت هسته ای تولید می شوند.    به طور کلی در تماس با مواد رادیواکتیوی ۲ نوع آلودگی وجود دارد: ۱ ـ سطح پائین، که بیشتر در مصارف پزشکی نظیر رادیولوژی، پرتودرمانی و اشعه ایکس وجود دارد.    در این سطح، به دلیل آن که مواد رادیواکتیو، عمر کوتاهی دارند، خیلی سریع از بین می روند.    ۲ـ سطح بالا،که در اثر حضور در مرکز راکتور هسته ای به وجود می آید، مواد رادیواکتیوی نظیر اورانیوم، پلوتونیوم و سایر عناصر رادیو اکتیوی به هنگام شکافت هسته ای تولید می شوند. بسیاری از عناصر تولید شده در این فرایند نیمه عمر بالایی دارند. بعضی از این مواد تا صدها سال نیز وجود دارند که وجود آنها صدمات جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد می کند.    مسأله ای که باید برای دفن این زباله ها مد نظر داشت، میزان پرتوافشانی این مواد است چرا که پس از ۴ سال میزان رادیواکتیو موجود در مواد به دلیل کاهش ایزوتوپ ها به یک شانزدهم میزان اولیه می رسد.    چندی قبل انگلستان به دنبال آن بود که پسماندهای هسته ای خود را در فضای پیرامونی زمین و یا در اعماق آب دریاها قرار دهد. آنها بر این عقیده بودند که قراردادن این مواد در خارج از سطح زمین بهتر از نگهداری آنها در سطح زمین است. کمیته مدیریت پسماندهای هسته ای در بریتانیا، ۴ راه را برای از میان بردن این زباله ها پیشنهاد کرده است که به شرح زیر است:    ۱ـ دفن عمیق: که پسماندها در عمق ۳۰۰ متر تا ۲ کیلومتری زمین دفن شوند.    در این عمق از نظر زمین شناسی، صخره ها همچون محافظ عمل می کنند و مانع انتشار مواد می شوند.    ۲ـ دفن عمیق فازی: که همانند دفن عمیق است؛ با این تفاوت که قابلیت بازیابی مواد نیز وجود دارد.    ۳ـ دفن کم عمق نیمه عمر پسماندها: در این نوع مواد رادیو اکتیو که نیمه عمر کوتاهی دارند زیر سطح زمین دفن می شوند.    ۴ـ نگهداری موقت: این راه، یک راه حل موقتی است. در این راه مواد رادیواکتیو در روی زمین و یا زیر سطح آن نگهداری می شوند. البته باید توجه داشت که این نگهداری باید خارج از مناطق زیستی باشد.    طبق آخرین تحقیقات محققان، در انگلیس به طور متوسط افراد در فاصله ۴۲ کیلومتری از ۳۰ مرکز نگهداری پسماندهای هسته ای زندگی می کنند. همچنین از سوی مراکز تحقیقاتی معتبر تاکنون پیشنهادی برای محل دفن این زباله ها ارائه نشده است. در انگلستان چیزی در حدود ۴۷۰ هزار مترمکعب پسمانده هسته ای وجود دارد. در این کشور ۲ هزار مترمکعب زباله سطح بالا، ۲۰ هزار مترمکعب زباله سطح پائین، ۴ هزار و ۳۰۰ مترمکعب پلوتونیوم و ۷۵ هزار مترمکعب اورانیوم وجود دارد. این نگرانی وجود دارد که با افزایش استفاده کشورها از نیروگاه های هسته ای تا ۱۰۰ سال آینده منطقه ای عاری از رادیواکتیو وجود نداشته باشد.    آلفا، بتا و گاما اشعه هایی هستند که میزان رادیو اکتیو بالایی دارند. به غیر از این ۳ اشعه، نوترون نیز وجود دارد که در داخل راکتور هسته ای تولید می شود. هر کدام از این اشعه ها، محافظت و پیشگیری خاص خود را دارند.    اشعه آلفا از پوست عبور نمی کند، ولی با استفاده از یک ورق کاغذ می توان از برخورد آن با بدن جلوگیری کرد. اگر این اشعه به شش برسد می تواند خطرناک باشد. اشعه بتا می تواند وارد بدن شود، اما با استفاده از یک فویل آلومینیوم می توان از تابش آن در امان بود. اشعه گاما می تواند به طور مستقیم وارد بدن شود و برای محافظت از تابش آن باید از چند سانتیمتر سرب استفاده کرد!    در ایالات متحده آمریکا، پسماندهای هسته ای که از چرخه سوخت در نیروگاه هسته ای و یا

جنگ افزارهای هسته ای 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

جنگ افزارهای هسته ای

در اختیار داشتن جنگ افزارهای هسته ای بالاترین نشانه قدرت در جهان امروز محسوب می شود. داشتن جنگ افزارهای هسته ای برای عاملان دولتی یا غیردولتی این امکان را فراهم می آورد تا در جدول "صاحبان قدرت" جایی داشته باشند. این نگرش با وقوع حوادثی چون جنگ خلیج فارس و عملیات ناتو در کوزوو تقویت گردید. مشهور است که ژنرال ساندارجی، رییس اسبق ستاد نیروی زمینی هند، گفته است:

"اساسی ترین درسی که از جنگ خلیج فارس می توان گرفت این است که اگر دولتی بخواهد با آمریکا بجنگد، باید از این کار خودداری کند مگر اینکه به جنگ افزارهای هسته ای دست یابد."

با وجود کابوس وحشتناک انتشار مواد هسته ای از زرادخانه های عظیم شوروی سابق، جنگ افزار هسته ای هنوز در انحصار دولت هاست. عاملان غیردولتی می توانند این سلاح ها را خریداری یا سرقت کنند، اما مهارت و توان سازمانی لازم را برای ساخت جنگ افزارهای هسته ای ندارند. ساخت جنگ افزارهای هسته ای، حتی برای کشورهای نیمه صنعتی، کار بسیار مشکلی است و ایجاد توان اولیه ساخت جنگ افزارهای اتمی هیچگاه به معنای دستیابی به جنگ افزارهای هسته ای موثر نیست، چرا که این کار مستلزم طی مراحل مختلفی نظیر کوچک سازی، سخت گردانی، هدف یابی موثر، فرماندهی و کنترل و نیز وسایل پرتاب است. شایان ذکر است که جنگ افزارهای هسته ای را بدون "کوچک سازی" نیز می توان به کار گرفت ولی پرتاب آنها بسیار پیچیده تر و مشکل تر خواهد شد.

بنا به دلایل فوق، در دهه بعد یا حتی پس از آن نیز تعداد کشورهایی که جنگ افزارهای پیشرفته و قابل استفاده هسته ای را در اختیار خواهند داشت، بسیار کم خواهد بود و احتمالا تنها آمریکا، روسیه، فرانسه، انگلستان، چین و اسراییل از این فناوری برخوردار خواهند ماند. در میان این کشورها، روسیه، فرانسه، چین و انگلستان بدون تردید توانایی انجام حمله ای را (برای مثال ، با موشک بالستیک) علیه آمریکا دارند. گروه دوم کشورهایی که می توانند خود جنگ افزارهای هسته ای را تولید کرده، در نهایت به این سلاح ها مجهز شوند، هند و پاکستان هستند. برخی کشورهای دیگر نظیر ایران، عراق و کره شمالی نیز با دستیابی به این سلاح ها و یا به مواد شکافت پذیر آنها از منابع خارجی می توانند به این گروه ملحق شوند. همه این کشورها سعی می کنند که جنگ افزارهای کامل و یا اجزای آماده نصب را از کشورهای شوروی سابق خریداری نمایند. ممکن است این کشورها بیشتر از آنچه ما فکر می کنیم به انجام این کار نزدیک شده باشند.

کاربرد تکنیکی

جنگ افزارهای هسته ای در سطح تاکتیکی به صورت مستقیم علیه نیروهای مانور کننده یا پشتیبانی در میدان نبرد به کار می رود. به کارگیری آنها نیز با روش های مختلف، از موشک کوتاه برد بالستیک یا شلیک از یک هواپیمای تاکتیکی گرفته تا مین گذاری و دیگر روش های پنهانی امکان پذیر است. دی این میان، نامتقارن بودن یک رویکرد، اصولا از تاثیر بازدارندگی صاحبان این نوع سلاح ها بر واکنش های احتمالی آمریکا به بحران ها نشات می گیرد.

استفاده از یک سلاح هسته ای علیه نیروها در صحنه نبرد در واقع کم اثرترین راه استفاده از این نوع سلاح ها بوده، در بسیاری مواقع این کار صرفا یک واکنش نامتقارن به حساب می آید.

کشورها و نیروهای رقیب به چند دلیل از به کارگیری تاکتیکی جنگ افزارهای هسته ای خودداری می کنند:

1- این که اگر حمله مورد نظر یک غافلگیری استراتژیک کامل نباشد، نیروهای تاکتیکی مانور کننده به سرعت از هم پاشیده، دستیابی به هدف نظامی مورد نظر و متناسب با هزینه سیاسی استفاده از سلاح هسته ای بسیار مشکل می شود.

2- ردیابی عامل حمله کننده بسیار آسان است؛ به ویژه اگر این سلاح با روش متعارف پرتاب شده باشد.

3- به کارگیری جنگ افزارهای هسته ای علیه نیروهای آمریکایی تقریبا همیشه با یک واکنش غافلگیرانه روبه رو خواهد شد که هدف آن تسلیم بدون قید و شرط طرف مقابل است.

4- در نهایت این که طرف های متخاصم به تعداد کافی سلاح هسته ای در اختیار ندارند و مسلما هدف قرار دادن نیروهای مستقر در میدان نبرد، پرهزینه ترین شیوه به کارگیری این سلاح هاست.

اگر دشمن تصمیم بگیرد از جنگ افزارهای هسته ای علیه نیروهای رزمی در میدان جنگ استفاده کند، به کارگیری وسایل متعارف- نظیر موشک های بالستیک یا هواپیماهای تاکتیکی_ برای این کار کم ترین شانس موفقیت را به همراه دارد، ضمن آنکه مسیر حرکت آنها تا محل استقرار مهاجم مورد نظر قابل شناسایی است. موشک ها و هواپیماها را به راحتی می توان شناسایی کرد و طرف مهاجم فاقد اطمینان تکنولوژیکی کافی است که چنین حمله حساسی را با چنان وسایل نامطمئنی صورت دهد. بیشترین شانس موفقیت در حمله به نیروهای مانوری در میدان نبرد، می تواند استفاده از شیوه های پنهانی از طریق نفوذ نیروهای عملیات ویژه یا عملیات های

جنگ افزار های هسته ای در جنگ ها

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 20

بسم الله الرحمن الرحیم

به نام خدا

موضوع: جنگ افزار های هسته ای در جنگ ها

محقق: احسان بهادری

استاد راهنما : آقای اسماعیلی

پاییز 87

جنگ افزارهای شیمیایی دو ترکیبی

بعد از جنگ جهانی دوم از مشتقات فرعی مواد سمی کلین – تیوکولین فسفون (Cholin – Thiocholinphosphon) و فلورفسفن زوره استرن، یک گروه جدید سموم عصبی با اثرات عمیق برای آماج های نظامی ساخته شده است که با علامت V مواد جنگی مشخص می گردد. معروفترین نوع این گروه در آمریکا با نام رمزی VX قابل شناسایی است. توسعه ی جنگ افزارهای شیمیایی دوترکیبی در آمریکا در 1954 آغاز شد. نخست بر وری توسعه ی بمب هایی با کالیبر بزرگ از نوع «بیگ آی» و گلوله ی توپخانه 155 mm تأکید شد. این بمب ها قادر بودند آماج هایی را در عمق و رده عقب نیروی دشمن در فاصله ی 500 کیلومتری مورد اصابت قرار دهند. در ضمن، عوامل مزبور مقاوم و پایدارند، به طوری که متجاوز از شش ماه در منطقه باقی می مانند. VX که در طول سال های 1960 تا 1961 شناسایی شد، دارای اثر کشندگی در فاصله ی یک دقیقه با تراکمی برابر با 36 درصد میلی گرم در متر مکعب هواست. در دهه ی 1960، بیش از 500 تن VX در آمریکا تهیه شد. در 27 ژوئن 1980، در مجلس نمایندگان آمریکا تولید جنگ افزارهای شیمیایی دوترکیبی را در زرادخانه ی پیت بلوف(Pine Bluff) در ایالت آرکانزاس تصویب کرد. نیروهای نظامی آمریکا و پاره ای از کشورها از جمله عراق، جنگ افزارهای شیمیایی از نوع سموم دوترکیبی اعصاب سارین و VX در اختیار دارند. علائه بر دو نوع جنگ افزار مزبور که در گلوله های توپخانه ی کاتیوشا و کلاهک های جنگی برای موشک های زمین به زمین و نارنجکهای دستی برای رزم نزدیک به کار می رفت، از ترکیبات شیمیایی جنگی فسفری نیز در موشک های کروز برای فواصل دور استفاده شده است. مشخصات جنگ افزارهای شیمیایی دوترکیبی جنگ افزارهای شیمیایی دوترکیبی یک نوع جنگ افزار جدید می باشد که ساختمان آن از دو نوع مواد شیمیایی تشکیل شده است. این مواد که هر یک از آنها به تنهایی سمی نیستند، در دو محفظه ی جداگانه قرار می گیرند و فقط موقعی مرگ بار می شوند که این مواد با هم ترکیب گردند و این زمانی است که موشک یا گلوله ی توپخانه و یا بمب به طرف آماج حرکت کند. در این موقع است که هر دو ماده در مدت چند ثانیه با یکدیگر ترکیب می شوند و سپس در اثر فعل و انفعالات شیمیایی به یک ماده ی سمی جنگی از نوع عصبی بسیار قوی تبدیل می گردند، به ویژه آنهایی که از گروه ترکیبات فسفری و از موادی مانند سارین یا V و VX باشند. در اثر مسمومیت های حاد بر اثر جنگ افزارهای شیمیایی دوترکیبی، به علت اثرات بیوشیمیایی دو نوع علامت کامل ظاهر می شوند:

برق هسته ای 30 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 30

بسم الله الرحمن الرحیم

تهیه کنندگان :مرتضائی –مجرب –خیرخواه –طیبی

موضوع:برق هسته ای

دبیر محترم:

راکتورهای با نوترون سریع ، راکتوره ای زاینده

مقدمه

یک راکتور هسته‌ای گرمایی تولید می‌کند که منشأ آن در شکافت دو هسته قابل شکافت 235U یا 239Pu قرار دارد. تنها ماده موجود قابل کشافت در طبیعت ، 235U است که 1.140 اورانیوم طبیعی را تشیل می‌دهد و بقیه اساسا 238U غیر شکافتی است. هر شکافت اتم اورانیوم در اثر یک نوترون ، 2 تا 3 نوترون با انرژی بالا (بطور متوسط 2Mev) یعنی نوترونهای سریع (20000Km/s) را تولید می‌کند. این نوترونها به نوبه خود می‌توانند با سایر هسته‌های اورانیوم شکافت انجام دهند که نوترونهای گسیل شده شکافتهای دیگری را تولید می‌کنند و به این ترتیب واکنش زنجیره‌ای ایجاد می‌شود. اگر قطعه ماده قابل شکافت به حد کافی بزرگ باشد، تولید نوترونها تقویت شده و سبب انفجار می‌شود: این اساس بمب اتمی است. در یک راکتور هسته‌ای یک عده پدیده‌های دیگر را برای انجام واکنش مورد نظر قرار می‌دهند: تعدادی از نوترونها در اورانیوم بویژه در 238U بدون تولید شکافت ، تعدادی دیگر توسط مواد ساختاری جذب می‌شوند و بالاخره عده دیگری به بیرون مغز راکتور فرار می‌کنند و ناپدید می‌شوند.

شرایط ایجاد شکافت زنجیری

یک راکتور فقط با یک حجم معین که کمترین ماده قابل شکافت را داشته باشد، می‌تواند کار کند: کمترین مقدار ماده قابل شکافت را جرم بحرانی می‌نامند. در یک قطعه اورانیوم طبیعی ، هر چه قدر بزرگ هم باشد، واکنش زنجیره‌ای غیر ممکن است: مقدار ماده قابل شکافت (235U) بسیار کم است و اکثریت نوترونهای جذب شده با 238U تلف می‌شوند. بنابراین باید بطور مصنوعی شکافتها را در مقابل جذبهای بدون شکافت در شرایط مساعدی قرار داد. دو راه امکان پذیر است:

یا بطور قابل ملاحظه‌ای مقدار ماده قابل شکافت را افزایش می‌دهند (اورانیوم را با 235U غنی کرد یا به آن 239Pu افزود)، یا انرژی نوترونها را توسط کند کننده کاهش می‌دهند و آن نقش 235U را (مقطع شکافت 235U) در مقابل 2358U (مقطع جذب 238U) تقویت می‌کند. به این ترتیب دو دسته راکتور شکل می‌گیرند.

انواع راکتور شکافتی

از یک طرف راکتورهایی که بطور مستقیم نوترونهایی با انرژی زیاد ناشی از شکافت را مورد استفاده قرار می‌دهد و این راکتورها به راکتورهای با نوترونهای سریع معروفند که ماده قابل احتراق آنها شامل یک نسبت زیادی از ماده شکافتی (در راکتورهای بزرگ 15%) است، از طرف دیگر راکتورهایی که کند کننده‌ها را مورد استفاده قرار می‌دهند (راکتورهای با نوترونهای حرارتی) و ماده قابل احتراق آن می‌تواند اورانیوم طبیعی باشد.لازم به یادآوری است که در راکتورهای با نوترونهای حرارتی نمی‌توان اورانیوم طبیعی را مورد استفاده قرار داد، مگر آنکه مواد ساختاری و سیال خنک کننده که گرمای تولیدی را برای راه اندازی توربین آلترناتور انتقال می‌دهد، جذبهای اتلافی بسیار زیادی را سبب

انرژی هسته ای

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 20

انرژی هسته ای

استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الکتریسته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است. بدون راکتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی می‌شود. انرژی هسته‌ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی از انرژی الکتریکی به‌طور مداوم است. سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را اوانیوم تشکیل می‌دهد.

چرخه سوخت هسته‌ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم در راکتورهای هسته‌ای ممکن می‌کند.

اورانیوم عنصری نسبتاً معمولی و عادی است که در تمام دنیا یافت می‌شود. این عنصر به‌صورت معدنی در بعضی از کشورها وجود دارد که حتماً باید قبل از مصرف به صورت سوخت در راکتورهای هسته‌ای، فرآوری شود.

الکتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راکتورهای هسته‌ای و با ایجاد بخار برای به‌کار انداختن توربین‌هایی که به مولد متصل‌اند تولید می‌شود.

سوختی که از راکتور خارج شده، بعداز این که به پایان عمر مفید خود رسید می‌تواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.

فعالیت‌های مختلفی که با تولید الکتریسیته از واکنش‌های هسته‌ای همراهند مرتبط به چرخه‌ سوخت هسته‌ای هستند. چرخه سوختی انرژی هسته‌ای با اورانیوم آغاز می‌شود و با انهدام پسمانده‌های هسته‌ای پایان می‌یابد. دوبار عمل‌آوری سوخت‌های خرج شده به مرحله‌های چرخه سوخت هسته‌ای شکلی صحیح می‌دهد.

اورانیوم

اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتوزاست که در سراسر پوسته سخت زمین موجود است. این فلز حدوداً 500 بار از طلا فراوان‌تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی و عادی است. اورانیوم اکنون به اندازه‌ای در صخره‌ها و خاک و زمین وجود دارد که در آب رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها موجود است. برای مثال این فلز با غلظتی در حدود 4 قسمت در هر میلیون (ppm4) در گرانیت وجود دارد که 60 درصد از کره زمین را شامل می‌شود، در کودها با غلظتی بالغ بر ppm400 و در ته‌مانده زغال‌سنگ با غلظتی بیش از ppm100 موجود است. اکثر رادیو اکتیویته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن‌های دیگری است که با عملیات رادیواکتیو به وجود آمده‌اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب کردن به جا مانده‌اند.

چند منطقه در سراسر دنیا وجود دارد که غلظت اورانیوم موجود در آنها به قدر کافی است که استخراج آن برای استفاده از نظر اقتصادی به صرفه و امکان‌پذیر است. این نوع مواد غلیظ، سنگ معدن یا کانه نامیده می‌شوند.

استخراج اورانیوم

هر دو نوع حفاری و تکنیک‌های موقعیتی برای کشف کردن اورانیوم به کار می‌روند، حفاری ممکن است به صورت زیرزمینی یا چال‌های باز و روی زمین انجام شود.

در کل، حفاری‌های روزمینی در جاهایی استفاده می‌شود که ذخیره معدنی نزدیک به سطح زمین و حفاری‌های زیرزمینی برای ذخیره‌های معدنی عمیق‌تر به کار می‌رود. به‌طور نمونه برای حفاری روزمینی بیشتر از 120 متر عمق، نیاز به گودال‌های بزرگی بر سطح زمین است؛ اندازه گودال‌ها باید بزرگتر از اندازه ذخیره معدنی باشد تا زمانی که دیواره‌های گودال محکم شوند تا مانع ریزش آنها شود. در نتیجه، تعداد موادی که باید به بیرون از معدن انتقال داده شود تا به کانه دسترسی پیدا کند زیاد است.

حفاری‌های زیرزمینی دارای خرابی و اخلال‌های کمتری در سطح زمین هستند و تعداد موادی که باید برای دسترسی به سنگ معدن یا کانه به بیرون از معدن انتقال داده شوند به‌طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از حفاری نوع روزمینی است.

مقدار زیادی از اورانیوم جهانی از (ISL) (In Sitaleding) می‌آید. جایی که آب‌های اکسیژنه زیرزمینی در معدن‌های کانه‌ای پرمنفذ به گردش می‌افتند تا اورانیوم موجود در معدن را در خود حل کنند و آن را به سطح زمین آورند. (ISL) شاید با اسید رقیق یا با محلول‌های قلیایی همراه باشد تا اورانیوم را محلول نگهدارد، سپس اورانیوم در کارخانه‌های آسیاب‌سازی اورانیوم، از محلول خود جدا می‌شود.

در نتیجه انتخاب روش حفاری برای ته‌نشین کردن اورانیوم بستگی به جنس دیواره معدن کانه سنگ، امنیت و ملاحظات اقتصادی دارد.

در غالب معدن‌های زیرزمینی اورانیوم، پیشگیری‌های مخصوصی که شامل افزایش تهویه هوا می‌شود، لازم است تا از پرتوافشانی جلوگیری شود.

آسیاب کردن اورانیوم

محل آسیاب کردن معمولاً به معدن استخراج اورانیوم نزدیک است. بیشتر امکانات استخراجی شامل یک آسیاب می‌شود. هرچه جایی که معدن‌ها قرار دارند به هم نزدیک‌تر باشند یک آسیاب می‌تواند عمل آسیاب‌سازی چند معدن را انجام دهد. عمل آسیاب‌سازی اکسید اورانیوم غلیظی تولید می‌کند که از آسیاب حمل می‌شود. گاهی اوقات به این اکسیدها کیک زرد می‌گویند که شامل 80 درصد اورانیوم می‌باشد. سنگ معدن اصل شاید دارای چیزی در حدود 1/0 درصد اورانیوم باشد.

در یک آسیاب، اورانیوم با عمل سنگ‌شویی از سنگ‌های معدنی خرد شده جدا می‌شود که یا با اسید قوی و یا با محلول قلیایی قوی حل می‌شود و به صورت محلول در می‌آید. سپس اورانیوم با ته‌نشین کردن از محلول جدا می‌شود و بعداز خشک کردن و معمولاً حرارت دادن به صورت اشباع شده و غلیظ در استوانه‌های 200 لیتری بسته‌بندی می‌شود.

باقیمانده سنگ معدن که بیشتر شامل مواد پرتوزا و سنگ معدن می‌شود در محلی معین به دور از محیط معدن در امکانات مهندسی نگهداری می‌شود. (معمولاً در گودال‌هایی روی زمین).

پس‌مانده‌های دارای مواد رادیواکتیو عمری طولانی دارند و غلظت آنها کم خاصیتی سمی دارند. هرچند مقدار کلی عناصر پرتوزا کمتر از سنگ معدن اصلی است و نیمه عمر آنها کوتاه خواهد بود اما این مواد باید از محیط زیست دور بمانند.

تبدیل و تغییر

محلول آسیاب شده اورانیوم مستقیماً قابل استفاده به‌عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای نیست. پردازش اضافی به غنی‌سازی اورانیوم مربوط است که برای تمام راکتورها لازم است.

این عمل اورانیوم را به نوع گازی تبدیل می‌کند و راه به‌دست آوردن آن تبدیل کردن به هگزا فلورید (Hexa Fluoride) است که در دمای نسبتاً پایین گاز است.

در وسیله‌ای تبدیل‌گر، اورانیوم به اورانیوم دی‌اکسید تبدیل می‌شود که در راکتورهایی که نیاز به اورانیوم غنی شده ندارند استفاده می‌شود.

بیشتر آنها بعداز آن که به هگزافلورید تبدیل شدند برای غنی‌سازی در کارخانه آماده هستند و در کانتینرهایی که از جنس فلز مقاوم و محکم است حمل می‌شوند. خطر اصلی این طبقه از چرخه سوختی اثر هیدروژن فلورید (Hydrogen Fluoride) است.

غنی سازی اورانیم

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ ۲۳۵ به مقدار ۷/۰ درصد و اورانیوم ۲۳۸ به مقدار ۳/۹۹ درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و بعد از تخلیص فلز، اورانیوم را به صورت ترکیب با اتم فلئور (F) و به صورت مولکول اورانیوم هکزا فلوراید UF6 تبدیل می کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط مولکول های گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد این پدیده را گراهان در سال ۱۸۶۴ کشف کرد. از این پدیده که به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می کنند.در عمل اورانیوم هکزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستون هایی که جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور می دهند. منافذ موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود ۵/۲ انگشترم (۰۰۰۰۰۰۰۲۵/۰ سانتیمتر) باشد. ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم