پرسش

منظور از غنی شدن عناصر رادیو اكتیو چیست؟
چگونه این عمل صورت میگیرد؟

پاسخ

شكافت هسته‌ای یكی از فرآیندهای مهم در شیمی هسته ای است . در فرایند شكافت ، یك هسته سنگین به هسته‌هایی از عناصر سبك‌تر و چند نوترون شكافته می‌شود و در این فرآیند انرژی بسیار زیادی آزاد می‌شود . اما شكافت یك هسته به یك القا كننده نیاز دارد . و معمولا از یك نوترون سریع برای القا كردن و شكافتن هسته استفاده می‌كنند . از این جمله می‌توان اورانیم 238 ( یعنی عدد جرمی آن 238 و عدد اتمی آن 98 است ) را مثال زد . ولی بعضی از عناصر هستند كه حتی با نوترون كند ( سرعت كم ) هم دچار شكافت می‌شوند . از آن جمله می‌توان اورانیم 235 را مثال زد . اما اورانیم طبیعی شامل همان اورانیم 238است كه فقط 7درصد آن را ایزوتوپ اورانیم 235 تشكیل می‌دهد . جداسازی اورانیم 235 از ایزوتوپ اصلی اورانیم یعنی اورانیم 238 را غنی كردن اورانیم می‌گوییم به عبارت دیگر غلظت اورانیم 235 را افزایش دهیم . ا این عمل را معمولا در واكنشهایی انجام می‌دهند كه نیاز به آزاد شدن انرژی به‌مقدار زیاد وبه صورت ناگهانی باشد مانند بمب‌های اتمی. همانطور كه در ساختمان نخستین بمب اتمی از اورانیم 235 استفاده شد . جداسازی اورانیم 235 از ایزوتوپ اصلی اورانیم به راه‌های مختلف صورت می‌گیرد كه موفق‌ترین آنها جداسازی هگزا فلوئورید اورانیم 235 از هگزا فلوئورید اورانیم 238 است . برای این كار فلوئور را به اورانیم اثر می‌دهند در نتیجه مخلوطی از هگزا فلوئورید اورانیم 238 و هگزا فلوئورید اورانیم 235 بدست می‌آید . چنانچه این مخلوط را به دمایی بالاتر از نقطه جوش آن یعنی 56 درجه سانتیگراد برسانیم و در فشار كم از یك مانع متخلخل عبور دهیم ، هگزا فلوئورید اورانیم 235 ، 004/1 بار سریع‌تر از هگزا فلوئورید اورانیم 238 نفوذ می‌كند .بنابراین هگزا فلوئورید اورانیم 235 ، در گازی كه از مانع عبور كرده است بیشتر از مخلوط اولیه خواهد بود. این كار باید هزاران بار تكرار شود تا عمل جداسازی به طور قابل توجه‌ای صورت گیرد . ( در مورد سایر مواد رادیو اكتیو نیز به همین منوال صورت می‌گیرد )