기체 확산
기체 확산은 균열 동위 원소 우라늄 -235를보다 일반적인 우라늄 -238로부터 분리하여 우라늄을 풍부하게하는 데 사용되는 과정이다. 복잡하지만 효과적인 방법이지만 에너지 집약적이며 가스 원심 분리기와 같은보다 효율적인 기술로 대체되었습니다. 다음은 고장입니다.
1. 원리 :
기체 확산은 우라늄 -235와 우라늄 -238 사이의 질량의 약간의 차이에 의존한다. 실온에서의 가스 인 우라늄 헥사 플루오 라이드 (UF6)는 U-235를 함유하는 분자가 U-238을 가진 분자보다 약간 가볍기 때문에 사용된다.
2. 과정 :
* 변환 : 천연 우라늄은 먼저 UF6 가스로 전환됩니다.
* 확산 : 이 가스는 일련의 다공성 장벽을 통과합니다. 가벼운 U-235 분자는 약간 더 빠르게 움직이며 무거운 U-238 분자보다 장벽을 통과 할 가능성이 높습니다.
* 강화 : 이 과정은 여러 번 반복되어 가스 스트림에서 U-235 농도가 점진적으로 강화됩니다.
* 수집 : 농축 된 UF6 가스가 수집되어 추가 처리 될 수 있습니다.
3. 주요 구성 요소 :
* 장벽 : 다공성 장벽은 전형적으로 가스가 통과 할 수 있지만 무거운 U-238 분자를 우선적으로 필터링하는 얇고 다공성 막으로 만들어진다.
* 캐스케이드 : 여러 단계의 확산 단계가 원하는 농축 수준을 달성하기 위해 직렬로 연결됩니다.
* 압축기 : 고압 압축기는 캐스케이드를 통해 가스를 이동하는 데 사용됩니다.
4. 장점과 단점 :
장점 :
* 입증 된 기술 : 기체 확산은 잘 확립되고 신뢰할 수있는 기술입니다.
* 확장 성 : 대량의 농축 우라늄을 생산하기 위해 프로세스를 확장하는 것은 비교적 쉽습니다.
단점 :
* 에너지 집약적 : 프로세스를 추진하려면 상당한 에너지가 필요하므로 비용이 많이 듭니다.
* 비효율 : 가스 원심 분리기와 같은 다른 농축 기술보다 덜 효율적입니다.
* 환경 문제 : 대규모 운영은 환경에 영향을 줄 수 있습니다.
5. 현재 상태 :
기체 확산은 수년간 우라늄 농축의 주요 방법 이었지만, 가스 원심 분리기와 같은보다 효율적인 기술로 대체되었습니다. 그러나 일부 국가에서는 여전히 우라늄 농축을 위해 가스 확산 식물을 운영하고 있습니다.
요약하면, 기체 확산은 U-235와 U-238의 약간의 질량 차이에 기초하여 우라늄을 풍부하게하는 역사적 방법이다. 그것은 입증 된 기술이지만 가스 원심 분리기와 같은 새로운 방법보다 에너지 집약적이고 효율적입니다.
