Обогащение урана

Относительные пропорции урана-238 (синий) и урана-235 (красный) на разных стадиях обогащения.

Обогащение урана в физический процесс увеличения соотношения содержания изотопа урана ²³⁵U к ²³⁸U. Изотоп ²³⁸U, несмотря на радиоактивность, является крайне стабильным изотопом, не способным к самостоятельной цепной ядерной реакции на тепловых нейтронах, в отличие от редкого ²³⁵U, интенсивно использующегося в атомной промышленности и для создания ядерного оружия. В настоящий момент ²³⁵U является основным ядерным топливом, без него невозможно получение плутония, использующегося для создания ядерного и термоядерного оружия. Однако, из-за того, что доля изотопа ²³⁵U мала (0,72 %), подготовка ядерного топлива обязательно должна включать стадию обогащения урана.

Обогащение урана осуществляется двумя основными методами разделения изотопов: газодиффузионным методом и методом газового центрифугирования. В России, Великобритании, Германии, Нидерландах и Японии применяется метод центрифугирования, при котором газ UF₆ приводится в очень быстрое вращение и из-за разницы в массе молекул происходит разделение изотопов, которые затем переводятся обратно в металл. В отходах остаётся только 0,20,3 % ²³⁵U.

В 1992 году австралийской компанией Silex разработана технология обогащения урана путем заряда молекул UF₆ с изотопом ²³⁵U в луче лазера. С 2006 года работы по технологии Silex ведет компания General Electric, в конце 2011 года успешно завершившая испытания оборудования для обогащения урана. Технология Silex должна позволить существенно снизить стоимость топлива для энергетических реакторов. Предполагается строительство установки по технологии Silex в г. Уилмингтон, штат Северная Каролина. На площади 5,5 га может разместиться установка, обеспечивающая топливом четыре десятка ядерных энергоблоков.

См. также

• Ядерная энергия
• Обеднённый уран

Ссылки

• Уран
• Minatom / Материалы / Глоссарий терминов
• Справка: обогащение урана
• The Radioactive Boy Scout. Ken Silverstein. (перев. рус.)