Uran wzbogacony

Z Wikipedii

Wzbogacony uran to uran, który zawiera znacznie większą ilość izotopu ²³⁵U po procesie jego wzbogacania. Naturalny uran składa się głównie z izotopu ²³⁸U, zawierającego około 0.72 % masowych ²³⁵U, jedynego izotopu występującego w naturze zdolnego do rozczepienia pod wpływem neutronów termicznych. Wzbogacony uran jest kluczowym elementem reaktora jądrowego i broni atomowej.

Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej stara się monitorować oraz kontrolować obrót wzbogaconym uranem oraz technologiami niezbędnymi do jego uzyskania w celach zapewnienia bezpieczeństwa jego produkcji, użytkowania, przetwarzania oraz rozpowszechniania.

Izotop ²³⁸U odrzucany w czasie procesu wzbogacania jest znany jako uran zubożony, znacznie mniej promieniotwórczy zachowujący jednak wysoką gęstość. Używany do produkcji podkalibrowych pocisków przeciwczołgowych, oraz w innych zastosowaniach wymagających materiałów wysokiej gęstości.

[edytuj] Rodzaje wzbogaconego uranu

[edytuj] Uran wysokowzbogacony

Uran wysokowzbogacony posiada większą niż 20% koncentrację izotopów ²³⁵U lub ²³³U.

Materiał rozszczepialny w broni jądrowej zwykle zawiera 85% lub więcej ²³⁵U, i jest określany jako bojowy, w odróżnieniu od surowego, nieefektywnego z punktu widzenia zastosowania militarnego o koncentracji 20% nazywanego użyteczny do zastosowania militarnego, który wymaga gwałtownego wytworzenia masy krytycznej ładunku jądrowego w celu inicjacji eksplozji. Używając implozji oraz reflektora neutronów można skonstruować broń z ilości uranu poniżej wymaganej masy krytycznej, jednak z uwagi na skomplikowany proces wyzwolenia reakcji łańcuchowej, jest to możliwe wyłącznie przez kraje posiadające duże doświadczenie w budowie broni jądrowej.
Zbyt duża ilość izotopu ²³⁸U hamuje bieg reakcji łańcuchowej, która jest odpowiedzialna za siłę broni jądrowej.

Uran wysokowzbogacony jest także stosowany jako paliwo w reaktorach szybkich neutronów a także jako paliwo do reaktorów okrętów podwodnych, zawierających 50%-90% ²³⁵U. Pierwszy prototypowy reaktor szybkich neutronów do zastosowań komercyjnych "Fermi-1" wymaga paliwa wzbogaconego do poziomu 26.5% ²³⁵U.

[edytuj] Uran niskowzbogacony

Uran niskowzbogacony posiada koncentrację izotopu ²³⁵U poniżej 20%, stosowany jest w najbardziej rozpowszechnionych reaktorach wodnych. Wzbogacenie paliwa waha się w granicach między 3 a 5 % ²³⁵U. W reaktorach badawczych koncentracja wynosi 12% - 19.75%.

[edytuj] Uran nieznacznie wzbogacony

Uran nieznacznie wzbogacony posiada koncentrację izotopu ²³⁵U w ilości 0.9% - 2%. Jest to nowy rodzaj, wprowadzony w miejscu uranu naturalnego używanego w niektórych reaktorach ciężkowodnych. Koszta uzyskania takiego paliwa są niższe z powodu konieczności małego wzbogacenia uranu. Pozwala to obniżyć ogólny koszt paliwa oraz zagospodarowania niewielkich ilości powstających odpadów.

[edytuj] Uran odzyskany

Uran odzyskany rodzaj nieznacznie wzbogaconego uranu. Jest jednym z produktów obiegu paliwa jądrowego uzyskanego z paliwa stosowanego w reaktorach wodnych. Zużyte paliwo zawiera więcej ²³⁵U niż uran naturalny i może być tym samym używany w reaktorach wymagających uranu naturalnego.