اليورانيوم المخصب

📅 آخر تحديث: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 12 صور
الموسوعة الحرة

اليورانيوم المخصب هو نوع من اليورانيوم زادت فيه نسبة اليورانيوم-235 (يُكتب 235U ) من خلال عملية فصل النظائر . يتكون اليورانيوم الموجود في الطبيعة بشكل أساسي من ثلاثة نظائر : اليورانيوم-238 ( 238U ، بنسبة وفرة طبيعية تتراوح بين 99.2732% و99.2752% )، واليورانيوم-235 ( 235U ، بنسبة وفرة طبيعية تتراوح بين 0.7198% و0.7210%)، واليورانيوم-234 ( 234U ، بنسبة وفرة طبيعية تتراوح بين 0.0049% و0.0059%). [ 1 ] يُعدّ اليورانيوم -235 النظير البدائي الوحيد الموجود في الطبيعة بكميات ملحوظة والقابل للانشطار بواسطة النيوترونات الحرارية . [ 2 ]

نسب اليورانيوم-238 (الأزرق) واليورانيوم-235 (الأحمر) الموجودة بشكل طبيعي مقابل الأنواع المخصبة

يُستخدم اليورانيوم المخصب في كلٍ من توليد الطاقة النووية المدنية والأسلحة النووية العسكرية . ويُستخدم اليورانيوم منخفض التخصيب (LEU)، الذي يحتوي على أقل من 20% من اليورانيوم -235 ، كوقود في مفاعلات الماء الخفيف ، التي تُشكل غالبية مفاعلات الطاقة النووية في العالم. [ 3 ] أما اليورانيوم عالي التخصيب (HEU)، الذي يحتوي على 20% أو أكثر من اليورانيوم -235 ، فقد استُخدم في الأسلحة النووية ، ومفاعلات الدفع البحري ، وبعض مفاعلات الأبحاث ، وتصاميم مفاعلات متخصصة. ويوجد في العالم حوالي 2000 طن من اليورانيوم عالي التخصيب. [ 4 ] 

طُوِّرت عملية التخصيب على نطاق واسع لأول مرة خلال مشروع مانهاتن ، الذي استخدم الانتشار الغازي وفصل النظائر الكهرومغناطيسي لإنتاج اليورانيوم المخصب. تاريخيًا، كان الانتشار الغازي وجهاز الطرد المركزي الغازي هما الطريقتان الرئيسيتان للتخصيب اللتان استُخدمتا على نطاق تجاري، إلا أن الانتشار الغازي أصبح الآن قديمًا وحلّت محله تقنية الطرد المركزي في الاستخدام التجاري. [ 5 ] [ 6 ] كما طُوِّر فصل النظائر بالليزر كتقنية تخصيب محتملة من الجيل الثالث؛ وقد تقدمت شركة "جلوبال ليزر إنريتشمنت" بطلب ترخيص لإنشاء منشأة تخصيب اليورانيوم بالليزر في الولايات المتحدة، لكن الطرد المركزي لا يزال هو عملية التخصيب المستخدمة تجاريًا. [ 7 ]

يُعرف اليورانيوم-238 المتبقي بعد التخصيب باليورانيوم المنضب ، وهو أقل إشعاعًا بكثير من اليورانيوم الطبيعي، مع أنه لا يزال كثيفًا جدًا. يُستخدم اليورانيوم المنضب كمادة واقية من الإشعاع وفي الأسلحة الخارقة للدروع .

الدرجات

لا يُعدّ اليورانيوم، كما يُستخرج مباشرةً من الأرض، مناسبًا كوقود لمعظم المفاعلات النووية، ويتطلب عمليات إضافية لجعله قابلاً للاستخدام ( يُعدّ تصميم مفاعل كاندو استثناءً بارزًا). يُستخرج اليورانيوم إما تحت الأرض أو في منجم مكشوف، وذلك بحسب العمق الذي يوجد فيه. بعد استخراج خام اليورانيوم ، يجب أن يخضع لعملية طحن لاستخلاص اليورانيوم منه.

يتم تحقيق ذلك من خلال مزيج من العمليات الكيميائية، والمنتج النهائي هو أكسيد اليورانيوم المركز، المعروف باسم " الكعكة الصفراء "، والذي يحتوي على ما يقرب من 80٪ من اليورانيوم، بينما يحتوي الخام الأصلي عادةً على نسبة ضئيلة تصل إلى 0.1٪ من اليورانيوم. [ 8 ]

تُعالج هذه الكعكة الصفراء بشكل إضافي للحصول على الشكل المطلوب من اليورانيوم المناسب لإنتاج الوقود النووي . بعد اكتمال عملية الطحن، يجب أن يخضع اليورانيوم لعملية تحويل، إما إلى ثاني أكسيد اليورانيوم ، الذي يمكن استخدامه كوقود لأنواع المفاعلات التي لا تتطلب يورانيومًا مخصبًا، أو إلى سداسي فلوريد اليورانيوم ، الذي يمكن تخصيبه لإنتاج وقود لمعظم أنواع المفاعلات. [ 9 ] يتكون اليورانيوم الموجود في الطبيعة من خليط من نظيري اليورانيوم -235 واليورانيوم -238 . يتميز اليورانيوم -235 بقابليته للانشطار ، أي أنه ينقسم بسهولة بواسطة النيوترونات ، بينما يتكون المتبقي من اليورانيوم -238 ، ولكن في الطبيعة، يشكل اليورانيوم -238 أكثر من 99% من الخام المستخرج. تتطلب معظم المفاعلات النووية يورانيومًا مخصبًا، وهو يورانيوم يحتوي على تركيزات أعلى من اليورانيوم -235 تتراوح بين 3.5% و4.5% (مع أن بعض تصميمات المفاعلات التي تستخدم الجرافيت أو الماء الثقيل كمهدئ ، مثل مفاعلي RBMK و CANDU ، قادرة على العمل باليورانيوم الطبيعي كوقود). توجد عمليتان تجاريتان للتخصيب: الانتشار الغازي والطرد المركزي الغازي . تتضمن كلتا العمليتين استخدام سداسي فلوريد اليورانيوم، وتنتجان أكسيد اليورانيوم المخصب. [ 10 ]

برميل من الكعكة الصفراء (مزيج من رواسب اليورانيوم)

اليورانيوم المعاد معالجته (RepU)

يخضع اليورانيوم المُعاد معالجته (RepU) لسلسلة من المعالجات الكيميائية والفيزيائية لاستخلاص اليورانيوم القابل للاستخدام من الوقود النووي المستهلك. يُعدّ اليورانيوم المُعاد معالجته نتاجًا لدورات الوقود النووي التي تتضمن إعادة معالجة الوقود المستهلك . يحتوي اليورانيوم المُعاد معالجته المُستخلص من وقود مفاعلات الماء الخفيف (LWR) المستهلك عادةً على نسبة أعلى قليلاً من اليورانيوم -235 مقارنةً باليورانيوم الطبيعي ، ولذلك يُمكن استخدامه كوقود للمفاعلات التي تستخدم اليورانيوم الطبيعي كوقود، مثل مفاعلات كاندو . كما يحتوي أيضًا على نظير اليورانيوم-236 غير المرغوب فيه ، والذي يخضع لعملية امتصاص النيوترونات ، مُهدرًا النيوترونات (ومتطلبًا تخصيبًا أعلى لليورانيوم -235 ) ومُنتجًا النبتونيوم-237 ، الذي يُعدّ من أكثر النويدات المشعة حركةً وإثارةً للمشاكل عند التخلص من النفايات النووية في مستودعات جيولوجية عميقة . غالباً ما يحمل اليورانيوم المعاد معالجته آثاراً لعناصر أخرى عابرة لليورانيوم ومنتجات الانشطار، مما يستلزم مراقبة وإدارة دقيقة أثناء تصنيع الوقود وتشغيل المفاعل.

اليورانيوم منخفض التخصيب (LEU)

يحتوي اليورانيوم منخفض التخصيب (LEU) على تركيز أقل من 20٪ من اليورانيوم 235 ؛ على سبيل المثال، في مفاعلات الماء الخفيف التجارية، وهي أكثر مفاعلات الطاقة انتشارًا في العالم، يتم تخصيب اليورانيوم بنسبة 3 إلى 5٪ من اليورانيوم 235.يحتوي اليورانيوم المخصب قليلاً ( SEU ) على تركيز أقل من 2٪ من اليورانيوم 235. [ 11 ]

الليوسين عالي التحليل (HALEU)

يُخصب اليورانيوم منخفض التخصيب عالي التركيز (HALEU) بنسبة تتراوح بين 5% و20% [ 12 ] ، وهو مطلوب في العديد من تصاميم المفاعلات المعيارية الصغيرة (SMR). [ 13 ] أما اليورانيوم منخفض التخصيب الطازج المستخدم في مفاعلات الأبحاث، فيُخصب عادةً بنسبة تتراوح بين 12% و19.75% من اليورانيوم -235 ؛ ويُستخدم التركيز الأخير لاستبدال وقود اليورانيوم عالي التخصيب عند التحويل إلى يورانيوم منخفض التخصيب. [ 14 ]

اليورانيوم عالي التخصيب (HEU)

سبيكة من معدن اليورانيوم عالي التخصيب

يحتوي اليورانيوم عالي التخصيب (HEU) على تركيز 20% أو أكثر من نظير اليورانيوم -235 . يُعدّ هذا المستوى العالي من التخصيب ضروريًا للأسلحة النووية وتصاميم مفاعلات متخصصة معينة. عادةً ما يحتوي اليورانيوم الانشطاري في المواد الأولية للأسلحة النووية على 85% أو أكثر من نظير اليورانيوم -235 ، والمعروف باسم " يورانيوم الأسلحة" . مع ذلك، نظريًا، بالنسبة لتصميم الانفجار الداخلي ، قد يكون الحد الأدنى 20% كافيًا (يُسمى "يورانيوم قابل للاستخدام في الأسلحة")، على الرغم من أن ذلك سيتطلب مئات الكيلوغرامات من المواد، و"لن يكون عمليًا تصميمه"؛ [ 15 ] [ 16 ] من الممكن نظريًا الوصول إلى تخصيب أقل، ولكن مع انخفاض نسبة التخصيب، تزداد الكتلة الحرجة للنيوترونات السريعة غير المُهدّأة بسرعة، حيث تتطلب ، على سبيل المثال، كتلة لانهائية من نظير اليورانيوم -235 بنسبة 5.4% . [ 15 ] في تجارب الحرجية ، تم تحقيق تخصيب اليورانيوم إلى أكثر من 97%. [ 17 ]

رسم بياني يوضح الكتل الحرجة المحسوبة لليورانيوم (بالكيلوجرام، المحور الأيسر) كدالة لسمك عاكس البريليوم (بالسنتيمترات، المحور السفلي) ومستوى تخصيب اليورانيوم-235 (علامات الخطوط).

استخدمت أول قنبلة يورانيوم، " ليتل بوي" ، التي ألقتها الولايات المتحدة على هيروشيما عام 1945، 64 كيلوغرامًا (141 رطلًا) من اليورانيوم المخصب بنسبة 80%. ويمكن لتغليف قلب القنبلة الانشطاري بعاكس نيوتروني (وهو إجراء قياسي في جميع المتفجرات النووية) أن يقلل بشكل كبير من الكتلة الحرجة. ونظرًا لأن القلب كان محاطًا بعاكس نيوتروني، فقد احتوى عند الانفجار على ما يقارب 2.5 كتلة حرجة. وتتيح العواكس النيوترونية، التي تضغط القلب الانشطاري عبر الانضغاط الداخلي، وتعزيز الاندماج ، و"الضغط" الذي يبطئ تمدد القلب الانشطاري بالقصور الذاتي، تصميم أسلحة نووية تستخدم كتلة حرجة أقل مما يُعادل كتلة حرجة واحدة في كرة عارية عند الكثافة الطبيعية. ويؤدي وجود كمية كبيرة من نظير اليورانيوم -238 إلى تثبيط التفاعل النووي المتسلسل الجامح المسؤول عن قوة السلاح. تبلغ الكتلة الحرجة لليورانيوم عالي التخصيب بنسبة 85% حوالي 50 كيلوغرامًا (110 رطلًا) ، والتي ستكون، عند الكثافة العادية، كرة قطرها حوالي 17 سنتيمترًا (6.7 بوصة) . [ 10 ] أما قلب اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في أول تجربة نووية صينية، مشروع 596 ، فكان يزن حوالي 15 كيلوغرامًا، [ 18 ] أي ما يعادل قطرًا قدره 11.4 سنتيمترًا.   

تستخدم الأسلحة النووية الأمريكية الحديثة عادةً البلوتونيوم-239 في المرحلة الأولية، بينما تستخدم المرحلة الثانوية (الغلاف أو الغلاف الواقي)، التي تُضغط بفعل الانفجار النووي الأولي، اليورانيوم عالي التخصيب بنسبة تتراوح بين 40% و80% [ 19 ] إلى جانب وقود الاندماج ديوتيريد الليثيوم . يُحسّن هذا التصميم متعدد المراحل كفاءة وفعالية الأسلحة النووية، مما يسمح بتحكم أكبر في إطلاق الطاقة أثناء التفجير. بالنسبة للمرحلة الثانوية لسلاح نووي كبير، يمكن أن تُشكّل الكتلة الحرجة الأعلى لليورانيوم الأقل تخصيبًا ميزةً، إذ تسمح للقلب عند لحظة الانفجار باحتواء كمية أكبر من الوقود. تُحسّن استراتيجية التصميم هذه من قوة الانفجار وأداء أنظمة الأسلحة النووية المتقدمة. لا يُقال إن اليورانيوم -238 قابل للانشطار، ولكنه مع ذلك قابل للانشطار بواسطة النيوترونات السريعة (>2 ميغا إلكترون فولت) مثل تلك التي تُنتج أثناء اندماج الديوتيريوم-تريتيوم [ 20 ] .

يُستخدم اليورانيوم عالي التخصيب أيضًا في مفاعلات النيوترونات السريعة ، التي تتطلب نوىها حوالي 20% أو أكثر من المواد الانشطارية، وكذلك في المفاعلات البحرية ، حيث يحتوي غالبًا على 50% على الأقل من اليورانيوم -235 ، ولكنه لا يتجاوز عادةً 90%. تعتمد أنظمة المفاعلات المتخصصة هذه على اليورانيوم عالي التخصيب لتلبية متطلباتها التشغيلية الفريدة، بما في ذلك التدفق النيوتروني العالي والتحكم الدقيق في ديناميكيات المفاعل. استخدم النموذج الأولي التجاري لمفاعل فيرمي -1 السريع اليورانيوم عالي التخصيب بنسبة 26.5% من اليورانيوم -235 . تُستخدم كميات كبيرة من اليورانيوم عالي التخصيب في إنتاج النظائر الطبية ، مثل الموليبدينوم-99 لمولدات التكنيتيوم-99م . [ 21 ] يستفيد القطاع الطبي من الخصائص الفريدة لليورانيوم عالي التخصيب، والتي تُمكّن من الإنتاج الفعال للنظائر الحيوية الضرورية للتصوير التشخيصي والتطبيقات العلاجية.

أساليب الإثراء

يُعدّ فصل النظائر صعبًا لأن نظائر العنصر نفسه تتشابه في خصائصها الكيميائية تقريبًا، ولا تختلف إلا اختلافًا طفيفًا في كتلتها. ففي حالة اليورانيوم، يكون اليورانيوم -235 أخف بنسبة 1.26% تقريبًا من اليورانيوم -238 . ويستخدم التخصيب التجاري عادةً سداسي فلوريد اليورانيوم (UF₆ ) بدلًا من اليورانيوم الذري، مما يقلل من الفرق النسبي في الكتلة بين الجزيئات التي تحتوي على النظيرين. [ 5 ] ويُستخدم سداسي فلوريد اليورانيوم لأن للفلور نظيرًا واحدًا فقط موجودًا في الطبيعة ، ولأنه يُمكن التعامل معه كغاز عند درجات حرارة التشغيل المناسبة. [ 6 ]

نظراً لأن كل خطوة فصل تُحدث تغييراً طفيفاً فقط في تركيز النظائر، تستخدم محطات التخصيب سلسلة من المراحل المتعددة. تُمرر كل مرحلة تيار منتج مُخصب قليلاً إلى المرحلة التالية، وتُعيد تياراً مُستنفداً قليلاً إلى المرحلة السابقة.

تاريخيًا، كانت طريقتان لتخصيب اليورانيوم تعملان على نطاق تجاري هما الانتشار الغازي والطرد المركزي الغازي . كان الانتشار الغازي أول عملية تخصيب تجارية، ولكنه يستهلك كميات كبيرة من الطاقة، وقد حلت محله تقنية الطرد المركزي في الاستخدام التجاري. [ 5 ] توقف آخر مصنع تجاري كبير للانتشار الغازي، وهو مصنع بادوكا للانتشار الغازي في الولايات المتحدة، عن عمليات التخصيب في عام 2013. [ 22 ]

في منتصف العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين، أصبح تخصيب اليورانيوم تجارياً يتم باستخدام محطات الطرد المركزي الغازية. تعتمد هذه المحطات على غاز سادس فلوريد اليورانيوم (UF6 ) لفصل النظائر، مستغلةً الفرق الطفيف في الكتلة بين الجزيئات التي تحتوي على اليورانيوم -235 واليورانيوم -238 . وتستهلك محطات الطرد المركزي الحديثة طاقة كهربائية أقل بكثير من محطات التخصيب بالانتشار الغازي؛ إذ تُقدّر الرابطة النووية العالمية استهلاك الطاقة بنحو 40-50 كيلوواط ساعة لكل وحدة عمل فصلية في محطات الطرد المركزي الحديثة، مقارنةً بنحو 2400-2500 كيلوواط ساعة لكل وحدة عمل فصلية في محطات التخصيب بالانتشار الغازي. [ 5 ]

كما تمّت دراسة فصل النظائر بالليزر كتقنية تخصيب محتملة من الجيل الثالث. إحدى هذه العمليات، وهي SILEX ، تُسوّقها شركة Global Laser Enrichment (GLE). في عام 2025، قدّمت GLE طلب ترخيص لمرفق بادوكا المقترح لتخصيب الليزر ، وقبلت هيئة التنظيم النووي الطلب لإجراء مراجعة تفصيلية. [ 7 ] لم يحلّ التخصيب بالليزر بعد محلّ التخصيب بالطرد المركزي في العمليات التجارية.

تقنيات الانتشار

الانتشار الغازي

تستخدم تقنية الانتشار الغازي أغشية شبه منفذة لفصل اليورانيوم المخصب

الانتشار الغازي تقنية تُستخدم لإنتاج اليورانيوم المخصب عن طريق دفع غاز سداسي فلوريد اليورانيوم (الهيكسافلوريد) عبر أغشية شبه نفاذة . ينتج عن ذلك فصل طفيف بين الجزيئات التي تحتوي على اليورانيوم -235 واليورانيوم -238 . خلال الحرب الباردة ، لعب الانتشار الغازي دورًا رئيسيًا كتقنية لتخصيب اليورانيوم، وبلغت نسبته حوالي 33% من إنتاج اليورانيوم المخصب في عام 2008، [ 23 ] ولكن في عام 2011، اعتُبرت تقنية عفا عليها الزمن، ويجري استبدالها تدريجيًا بتقنيات أحدث مع وصول محطات الانتشار إلى نهاية عمرها الافتراضي. [ 24 ] في عام 2013، توقف مصنع بادوكا في الولايات المتحدة عن العمل؛ وكان آخر مصنع تجاري في العالم يستخدم الانتشار الغازي لإنتاج اليورانيوم -235 . [ 25 ]

الانتشار الحراري

تستخدم عملية الانتشار الحراري انتقال الحرارة عبر سائل أو غاز رقيق لفصل النظائر. [ 20 ] وتعتمد هذه العملية على حقيقة أن جزيئات غاز اليورانيوم -235 الأخف وزنًا تنتشر نحو السطح الساخن، بينما تنتشر جزيئات غاز اليورانيوم -238 الأثقل وزنًا نحو السطح البارد. في محطة S-50 في أوك ريدج، تينيسي ، خلال الحرب العالمية الثانية ، وُضع سداسي فلوريد اليورانيوم السائل بين أنبوبين رأسيين متحدي المركز، حيث سُخّن الأنبوب الداخلي وبُرّد الأنبوب الخارجي. تسبب ذلك في هجرة جزيئات اليورانيوم-235 الأخف وزنًا نحو الجدار الداخلي الساخن، وجزيئات اليورانيوم-238 الأثقل وزنًا نحو الجدار الخارجي البارد، حيث حملت تيارات الحمل الحراري اليورانيوم المخصب إلى أعلى لجمعه، وكان ارتفاع الأعمدة يؤثر بشكل مباشر على درجة الفصل. [ 26 ] تم استخدام المنشأة لإعداد المواد الخام لعملية الفصل الكهرومغناطيسي للنظائر (EMIS) ولكن تم التخلي عنها لاحقًا لصالح الانتشار الغازي.

تقنيات الطرد المركزي

جهاز طرد مركزي غازي

سلسلة من أجهزة الطرد المركزي الغازية في محطة تخصيب اليورانيوم الأمريكية

تستخدم عملية الطرد المركزي الغازي عددًا كبيرًا من الأسطوانات الدوارة المتصلة على التوالي والتوازي. يُولّد دوران كل أسطوانة قوة طرد مركزي قوية ، مما يدفع جزيئات الغاز الأثقل التي تحتوي على اليورانيوم -238 بشكل مماس نحو خارج الأسطوانة، بينما تتجمع جزيئات الغاز الأخف الغنية باليورانيوم -235 بالقرب من المركز. تتطلب هذه العملية طاقة أقل بكثير لتحقيق نفس الفصل مقارنةً بعملية الانتشار الغازي الأقدم، والتي حلت محلها إلى حد كبير، ولذا فهي الطريقة المُفضلة حاليًا وتُصنف ضمن الجيل الثاني. يبلغ معامل الفصل لكل مرحلة 1.3 مقارنةً بالانتشار الغازي الذي يبلغ 1.005، [ 23 ] وهو ما يُترجم إلى حوالي 1/50 من متطلبات الطاقة. تُنتج تقنيات الطرد المركزي الغازي ما يقارب 100% من اليورانيوم المُخصب في العالم. تبلغ تكلفة وحدة العمل الفصلية الواحدة حوالي 100 دولار أمريكي ، مما يجعلها أرخص بنسبة 40% تقريبًا من تقنيات الانتشار الغازي التقليدية. [ 27 ]

جهاز طرد مركزي من نوع Zippe

رسم تخطيطي لمبادئ عمل جهاز طرد مركزي غازي من نوع زيب، حيث يُمثل اليورانيوم-238 باللون الأزرق الداكن واليورانيوم-235 باللون الأزرق الفاتح.

يُعد جهاز الطرد المركزي من نوع زيب تطويرًا لجهاز الطرد المركزي الغازي القياسي، ويكمن الاختلاف الرئيسي في استخدام الحرارة. إذ يُسخّن الجزء السفلي من الأسطوانة الدوارة، مما يُنتج تيارات حمل حراري تُحرّك اليورانيوم -235 إلى أعلى الأسطوانة، حيث يُمكن جمعه بواسطة مغارف. ويُستخدم هذا التصميم المُحسّن لجهاز الطرد المركزي تجاريًا من قِبل شركة يورينكو لإنتاج الوقود النووي، كما استخدمته باكستان في برنامجها للأسلحة النووية.

تقنيات الليزر

تعد عمليات الليزر بمزايا اقتصادية كبيرة، إذ توفر مدخلات طاقة أقل، وتكاليف رأسمالية أقل، وفحوصات أقل للمخلفات. وقد خضعت العديد من عمليات الليزر للدراسة أو التطوير. يُعد فصل النظائر بالإثارة الليزرية (SILEX) تقنية متطورة ومرخصة للاستخدام التجاري منذ عام 2012. ويُعتبر فصل النظائر بالإثارة الليزرية طريقة فعالة واقتصادية لفصل اليورانيوم، ويمكن إجراؤها في منشآت صغيرة تتطلب طاقة ومساحة أقل بكثير من تقنيات الفصل السابقة. تبلغ تكلفة تخصيب اليورانيوم باستخدام تقنيات التخصيب بالليزر حوالي 30 دولارًا أمريكيًا لكل وحدة عمل قياسية [ 27 ] ، أي أقل من ثلث سعر أجهزة الطرد المركزي الغازية، وهي المعيار الحالي للتخصيب. ويمكن إجراء فصل النظائر بالإثارة الليزرية في منشآت يصعب رصدها بالأقمار الصناعية [28]. وقد عملت أكثر من 20 دولة على فصل النظائر بالليزر خلال تسعينيات القرن الماضي والعقد الأول من الألفية الجديدة، إلا أن نجاحها كان محدودًا للغاية.

الفصل النظائري بالليزر باستخدام بخار الذرات (AVLIS)

تعتمد تقنية فصل النظائر باستخدام ليزر بخار الذرات على ليزرات مضبوطة بدقة [ 29 ] لفصل نظائر اليورانيوم من خلال التأين الانتقائي للانتقالات فائقة الدقة . وتستخدم هذه التقنية ليزرات مضبوطة على ترددات تؤين ذرات اليورانيوم -235 دون غيرها. ثم تُجذب أيونات اليورانيوم -235 الموجبة الشحنة إلى صفيحة سالبة الشحنة وتُجمع.

الفصل الجزيئي للنظائر بالليزر (MLIS)

تستخدم تقنية فصل النظائر بالليزر الجزيئي ليزرًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء موجهًا نحو سادس فلوريد اليورانيوم ، مما يؤدي إلى إثارة الجزيئات التي تحتوي على ذرة يورانيوم -235 . ثم يقوم ليزر ثانٍ بتحرير ذرة فلور ، تاركًا خماسي فلوريد اليورانيوم ، الذي يترسب بعد ذلك من الغاز.

فصل النظائر بواسطة الإثارة بالليزر (SILEX)

يُعدّ فصل النظائر باستخدام الإثارة الليزرية تقنية أسترالية تستخدم سادس فلوريد اليورانيوم ( UF6 ) . بعد عملية تطوير مطولة شملت استحواذ شركة التخصيب الأمريكية USEC على حقوق تسويق هذه التقنية ثم تنازلها عنها، وقّعت شركة GE Hitachi Nuclear Energy (GEH) اتفاقية تسويق مع شركة Silex Systems في عام 2006. [ 30 ] ومنذ ذلك الحين، أنشأت GEH حلقة اختبار تجريبية وأعلنت عن خطط لبناء منشأة تجارية أولية. [ 31 ] وتُصنّف تفاصيل هذه العملية وتُقيّد بموجب اتفاقيات حكومية دولية بين الولايات المتحدة وأستراليا والكيانات التجارية. وتشير التوقعات إلى أن تقنية SILEX ستكون أكثر كفاءة بعشرة أضعاف من تقنيات الإنتاج الحالية، ولكن الرقم الدقيق لا يزال سريًا. [ 23 ] وفي أغسطس 2011، تقدّمت شركة Global Laser Enrichment، وهي شركة تابعة لـ GEH، بطلب إلى هيئة التنظيم النووي الأمريكية (NRC) للحصول على ترخيص لبناء محطة تجارية. [ 32 ] في سبتمبر/أيلول 2012، أصدرت هيئة التنظيم النووي الأمريكية ترخيصًا لشركة GEH لبناء وتشغيل محطة تخصيب SILEX تجارية، على الرغم من أن الشركة لم تكن قد قررت بعد ما إذا كان المشروع مربحًا بما يكفي لبدء البناء، وعلى الرغم من المخاوف من أن هذه التقنية قد تُسهم في انتشار الأسلحة النووية . [ 33 ] نشأ الخوف من انتشار الأسلحة النووية جزئيًا بسبب أن تقنية الفصل بالليزر تتطلب أقل من 25% من المساحة التي تتطلبها تقنيات الفصل التقليدية، فضلًا عن أنها لا تتطلب سوى طاقة تكفي لتزويد 12 منزلًا عاديًا بالطاقة، مما يجعل محطة الفصل بالليزر التي تعمل عن طريق الإثارة الليزرية أقل بكثير من عتبة الكشف لتقنيات المراقبة الحالية. [ 28 ] نظرًا لهذه المخاوف، قدمت الجمعية الفيزيائية الأمريكية التماسًا إلى هيئة التنظيم النووي الأمريكية، مطالبةً بإجراء مراجعة رسمية لمخاطر الانتشار قبل بناء أي محطات إثارة ليزرية. بل إن الجمعية الفيزيائية الأمريكية وصفت هذه التقنية بأنها "مُغيّرة لقواعد اللعبة" [ 27 ] نظرًا لقدرتها على الاختفاء عن أي نوع من أنواع الكشف.

قدّم الفيزيائي رايان سنايدر من جامعة برينستون التقييم الأساسي لانتشار هذه التقنية. [ 34 ] ويتضمن تحليلاً مفصلاً لكيفية عمل هذه التقنية والتحديات التي تطرحها في الكشف عن منشآت تخصيب اليورانيوم السرية.

تقنيات أخرى

العمليات الديناميكية الهوائية

رسم تخطيطي لفوهة ديناميكية هوائية. سيتم دمج آلاف من هذه الرقائق الصغيرة في وحدة إثراء.
تم تطوير عملية تصنيع LIGA القائمة على الأشعة السينية في الأصل في مركز كارلسروه للأبحاث في ألمانيا، لإنتاج فوهات لتخصيب النظائر. [ 35 ]

تشمل عمليات الإثراء الديناميكي الهوائي تقنيات فوهة بيكر النفاثة التي طورها إي دبليو بيكر وزملاؤه باستخدام عملية ليغا وعملية فصل الأنبوب الدوامي . تعتمد عمليات الفصل الديناميكي الهوائي هذه على الانتشار الناتج عن تدرجات الضغط، كما هو الحال في جهاز الطرد المركزي الغازي. وتتمثل عيوبها عمومًا في الحاجة إلى أنظمة معقدة من عناصر الفصل المتتالية لتقليل استهلاك الطاقة. ويمكن اعتبار العمليات الديناميكية الهوائية، في الواقع، بمثابة أجهزة طرد مركزي غير دوارة. ويتحقق تعزيز قوى الطرد المركزي بتخفيف سادس فلوريد اليورانيوم بالهيدروجين أو الهيليوم كغاز حامل ، مما يؤدي إلى سرعة تدفق أعلى بكثير للغاز مقارنةً بما يمكن الحصول عليه باستخدام سادس فلوريد اليورانيوم النقي. طوّرت شركة تخصيب اليورانيوم في جنوب أفريقيا (UCOR) ونشرت نظام فصل الدوامات المستمر "هيليكون" لإنتاج كميات كبيرة من اليورانيوم مع نسبة تخصيب منخفضة، ونظام "بيلساكون" شبه الدفعي لإنتاج كميات قليلة من اليورانيوم مع نسبة تخصيب عالية، وكلاهما يستخدم تصميمًا خاصًا لفصل أنابيب الدوامات، وكلاهما مُدمج في مصنع صناعي. وقد أنشأت شركة "نوكلي" (NUCLEI)، وهي اتحاد تقوده شركة "إندسترياس نوكلياريس دو برازيل" (Industrias Nucleares do Brasil)، مصنعًا تجريبيًا في البرازيل يستخدم عملية فصل الفوهات. تستهلك جميع هذه الطرق كميات كبيرة من الطاقة وتتطلب كميات هائلة من الطاقة لإزالة الحرارة المهدرة، ولا يُستخدم أي منها حاليًا.

الفصل الكهرومغناطيسي للنظائر

يوضح الرسم التخطيطي لفصل نظائر اليورانيوم في الكالوترون كيف يتم استخدام مجال مغناطيسي قوي لإعادة توجيه تيار من أيونات اليورانيوم إلى هدف، مما يؤدي إلى تركيز أعلى من اليورانيوم-235 (الممثل هنا باللون الأزرق الداكن) في الأطراف الداخلية للتيار.

في عملية الفصل الكهرومغناطيسي للنظائر (EMIS)، يُبخر اليورانيوم المعدني أولًا، ثم يُؤين إلى أيونات موجبة الشحنة. بعد ذلك، تُسرّع الكاتيونات وتُوجّه بواسطة مجالات مغناطيسية نحو أهداف التجميع الخاصة بها. طُوّر مطياف كتلة على نطاق الإنتاج يُسمى "الكالوترون" خلال الحرب العالمية الثانية، والذي وفّر بعضًا من اليورانيوم -235 المستخدم في القنبلة النووية "ليتل بوي" التي أُلقيت على هيروشيما عام 1945. يُطلق مصطلح "الكالوترون" في الأصل على جهاز متعدد المراحل مُرتب بشكل بيضاوي كبير حول مغناطيس كهربائي قوي. وقد تم التخلي عن الفصل الكهرومغناطيسي للنظائر إلى حد كبير لصالح طرق أكثر فعالية.

الطرق الكيميائية

تم تطوير عملية كيميائية تجريبية في محطة تجريبية، لكنها لم تُستخدم في الإنتاج. استغلت عملية CHEMEX الفرنسية اختلافًا طفيفًا في ميل النظيرين لتغيير التكافؤ في الأكسدة والاختزال ، باستخدام طورين مائي وعضوي غير قابلين للامتزاج. طورت شركة أساهي كيميكال في اليابان عملية تبادل أيوني تعتمد على كيمياء مماثلة، لكنها تُجري الفصل على عمود تبادل أيوني مصنوع من راتنج خاص .

فصل البلازما

تصف عملية فصل البلازما (PSP) تقنية تستخدم المغناطيسات فائقة التوصيل وفيزياء البلازما . في هذه العملية، يُستخدم مبدأ رنين السيكلوترون الأيوني لتنشيط نظير اليورانيوم -235 بشكل انتقائي في بلازما تحتوي على مزيج من الأيونات . طورت فرنسا نسختها الخاصة من عملية فصل البلازما، والتي أطلقت عليها اسم RCI. تم تخفيض تمويل RCI بشكل كبير في عام 1986، وتم تعليق البرنامج حوالي عام 1990، على الرغم من أن RCI لا يزال يُستخدم لفصل النظائر المستقرة.

وحدة عمل منفصلة

يُعدّ "العمل الفصلي" - أي مقدار الفصل الذي تُنجزه عملية التخصيب - دالةً لتركيزات المادة الأولية، والناتج المُخصّب، والمخلفات المُستنفدة؛ ويُعبّر عنه بوحدات تُحسب بحيث تتناسب مع إجمالي المدخلات (الطاقة / زمن تشغيل الآلة) ومع الكتلة المُعالجة. العمل الفصلي ليس طاقة . يتطلب نفس مقدار العمل الفصلي كميات مختلفة من الطاقة تبعًا لكفاءة تقنية الفصل. [ 20 ] يُقاس العمل الفصلي بوحدات العمل الفصلي SWU، أو kg SW، أو kg UTA (من الألمانية Urantrennarbeit - وتعني حرفيًا عمل فصل اليورانيوم ). يُعدّ الاستخدام الأمثل للعمل الفصلي أمرًا بالغ الأهمية لتحسين الأداء الاقتصادي والتشغيلي لمنشآت تخصيب اليورانيوم.

  • 1 وحدة وزن سطحي = 1  كجم وزن سطحي = 1  كجم وزن سطحي
  • 1 كيلوجول/وحدة طاقة شمسية = 1 طن/وحدة طاقة شمسية = 1 طن/وحدة طاقة شمسية
  • 1 وحدة مياه متوسطة = 1 كيلوطن مياه جنوبية = 1 كيلوطن يو تي إيه

مشاكل التكلفة

إضافةً إلى وحدات العمل الفصلية التي توفرها منشأة التخصيب، يُعدّ مقدار اليورانيوم الطبيعي اللازم لإنتاج الكمية المطلوبة من اليورانيوم المخصب معيارًا مهمًا آخر يجب أخذه في الاعتبار. وكما هو الحال مع عدد وحدات العمل الفصلية، فإن كمية المواد الخام المطلوبة تعتمد أيضًا على مستوى التخصيب المطلوب وعلى كمية اليورانيوم -235 التي تصل إلى اليورانيوم المستنفد. مع ذلك، وعلى عكس عدد وحدات العمل الفصلية المطلوبة أثناء التخصيب، والذي يزداد مع انخفاض مستويات اليورانيوم -235 في التيار المستنفد، فإن كمية اليورانيوم الطبيعي المطلوبة تنخفض مع انخفاض مستويات اليورانيوم -235 التي تصل إلى اليورانيوم المستنفد.

على سبيل المثال، في تخصيب اليورانيوم منخفض التخصيب لاستخدامه في مفاعل الماء الخفيف، من المعتاد أن يحتوي التيار المخصب على 3.6% من اليورانيوم -235 (مقارنةً بـ 0.7% في اليورانيوم-137)، بينما يحتوي التيار المستنفد على ما بين 0.2% و0.3% من اليورانيوم -235 . لإنتاج كيلوغرام واحد من هذا اليورانيوم منخفض التخصيب، سيتطلب الأمر حوالي 8 كيلوغرامات من اليورانيوم-137 و4.5 وحدة تخصيب (SWU) إذا سُمح لتيار اليورانيوم-137 المستنفد باحتواء 0.3% من اليورانيوم -235 . من ناحية أخرى، إذا احتوى التيار المستنفد على 0.2% فقط من اليورانيوم -235 ، فسيتطلب الأمر 6.7 كيلوغرامات فقط من اليورانيوم-137، ولكن ما يقرب من 5.7 وحدة تخصيب (SWU). لأن كمية اليورانيوم المستنفد المطلوبة وعدد وحدات العمل الخاصة المطلوبة أثناء التخصيب تتغير في اتجاهين متعاكسين، فإذا كان اليورانيوم المستنفد رخيصًا وخدمات التخصيب أكثر تكلفة، فإن المشغلين سيختارون عادةً السماح بترك المزيد من اليورانيوم 235 في تيار اليورانيوم المستنفد، بينما إذا كان اليورانيوم المستنفد أكثر تكلفة والتخصيب أقل تكلفة، فإنهم سيختارون العكس.

عند تحويل اليورانيوم ( سداسي فلوريد اليورانيوم ، أو سداسي اختصاراً) إلى معدن، تُفقد نسبة 0.3% أثناء عملية التصنيع. [ 36 ] [ 37 ]

المزج السفلي

عكس التخصيب هو خفض نسبة اليورانيوم؛ إذ يمكن خفض نسبة اليورانيوم عالي التخصيب الفائض إلى يورانيوم منخفض التخصيب لجعله مناسبًا للاستخدام في الوقود النووي التجاري. يُعد خفض نسبة اليورانيوم عملية أساسية في جهود منع الانتشار النووي، حيث يقلل من كمية اليورانيوم عالي التخصيب المتاحة للاستخدام المحتمل في التسلح، مع إعادة توظيفه لأغراض سلمية.

تم جمع اليورانيوم المخصب المنتج في محطة LLNL على شكل كتل بحجم وسمك عدة أرباع دولار.

قد تحتوي المواد الأولية لإنتاج اليورانيوم عالي التخصيب على نظائر يورانيوم غير مرغوب فيها: اليورانيوم -234 هو نظير ثانوي موجود في اليورانيوم الطبيعي (بشكل أساسي كناتج لتحلل ألفا لليورانيوم -238).U — لأن نصف عمر 238U أكبر بكثير من 234يتم إنتاجه وتدميره بنفس المعدل في حالة توازن ثابتة ومستقرة، مما يجعل أي عينة تحتوي على كمية كافية 238محتوى اليورانيوم بنسبة ثابتة تبلغ 234من U إلى 238يزداد تركيز اليورانيوم-236 خلال عملية التخصيب، ولكنه يبقى أقل بكثير من 1%. وتُعدّ التركيزات العالية من اليورانيوم -236 ناتجًا ثانويًا للإشعاع في المفاعل، وقد توجد في اليورانيوم عالي التخصيب، وذلك تبعًا لتاريخ تصنيعه.يتم إنتاج اليورانيوم بشكل أساسي عندما 235يمتص اليورانيوم نيوترونًا ولا ينشطر. إنتاج 236وبالتالي فإن اليورانيوم لا مفر منه في أي مفاعل نيوتروني حراري يحتوي على 235وقود اليورانيوم . قد يحتوي اليورانيوم عالي التخصيب المُعاد معالجته من مفاعلات إنتاج مواد الأسلحة النووية (بتركيز 235 يورانيوم يبلغ حوالي 50%) على تركيزات من اليورانيوم 236 تصل إلى 25%، مما ينتج عنه تركيزات تبلغ حوالي 1.5% في منتج اليورانيوم منخفض التخصيب المخلوط. يُعد اليورانيوم 236 سامًا للنيوترونات ؛ لذلك يجب رفع تركيز اليورانيوم 235 الفعلي في منتج اليورانيوم منخفض التخصيب وفقًا لذلك للتعويض عن وجود اليورانيوم 236. بينما 234يمتص اليورانيوم أيضًا النيوترونات، وهو مادة خصبة تتحول إلى نظير اليورانيوم 235 القابل للانشطار.يتفاعل اليورانيوم مع امتصاص النيوترونات . إذا كان 236يمتص اليورانيوم نيوترونًا، وينتج عن ذلك نظير قصير العمر 237يتحلل جسيم بيتا لليورانيوم إلى 237النبتونيوم ، وهو غير قابل للاستخدام في مفاعلات النيوترونات الحرارية، ولكن يمكن فصله كيميائياً من الوقود المستهلك للتخلص منه كنفايات أو لتحويله إلى 238يُستخدم البلوتونيوم (للاستخدام في البطاريات النووية ) في مفاعلات خاصة. يُعد فهم وإدارة التركيب النظائري لليورانيوم أثناء عمليات المزج أمرًا ضروريًا لضمان جودة وسلامة الوقود النووي الناتج، فضلًا عن التخفيف من المخاطر الإشعاعية ومخاطر الانتشار النووي المحتملة المرتبطة بالنظائر غير المرغوب فيها.

يمكن أن يكون مزيج اليورانيوم المستنفد (NU) أو اليورانيوم المنضب (DU)؛ ومع ذلك، اعتمادًا على جودة المادة الأولية، قد يُستخدم اليورانيوم المنضب عالي التخصيب (SEU) بنسبة 1.5% وزنيًا من اليورانيوم-235 ( 235U ) كمزيج لتخفيف النواتج الثانوية غير المرغوب فيها التي قد توجد في تغذية اليورانيوم عالي التخصيب (HEU). في بعض الحالات، قد تتجاوز تركيزات هذه النظائر في منتج اليورانيوم منخفض التخصيب (LEU) مواصفات الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM) للوقود النووي إذا استُخدم اليورانيوم المستنفد (NU) أو اليورانيوم المنضب (DU). لذا، لا يُسهم تخفيف اليورانيوم عالي التخصيب (HEU) عمومًا في حل مشكلة إدارة النفايات الناجمة عن المخزونات الكبيرة الحالية من اليورانيوم المنضب. تُعد استراتيجيات الإدارة والتخلص الفعالة من اليورانيوم المنضب بالغة الأهمية لضمان السلامة وحماية البيئة على المدى الطويل. يمكن أن تُقدم الأساليب المبتكرة، مثل إعادة معالجة اليورانيوم المنضب وإعادة تدويره، حلولًا مستدامة لتقليل النفايات إلى أدنى حد وتحسين استخدام الموارد في دورة الوقود النووي.

يُحوّل برنامج "ميغاطن إلى ميغاواط"، وهو مشروع ضخم لتخفيض نسبة اليورانيوم، اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في الأسلحة النووية السوفيتية سابقًا إلى وقود لمفاعلات الطاقة التجارية الأمريكية. ففي الفترة من عام 1995 وحتى منتصف عام 2005، أُعيد تدوير 250 طنًا من اليورانيوم عالي التخصيب (تكفي لصنع 10,000 رأس حربي) إلى يورانيوم منخفض التخصيب. والهدف هو إعادة تدوير 500 طن بحلول عام 2013. وقد شكّل برنامج تفكيك الرؤوس الحربية النووية الروسية حوالي 13% من إجمالي احتياجات العالم من اليورانيوم المخصب حتى عام 2008. [ 23 ] لا تقتصر هذه المبادرة الطموحة على تحقيق أهداف نزع السلاح النووي فحسب، بل تُسهم أيضًا إسهامًا كبيرًا في أمن الطاقة العالمي والاستدامة البيئية، إذ تُعيد توظيف مواد كانت مُخصصة لأغراض تدميرية إلى مورد لإنتاج الطاقة السلمية.

شاركت مؤسسة تخصيب اليورانيوم الأمريكية في التخلص من جزء من 174.3 طنًا من اليورانيوم عالي التخصيب (HEU) التي أعلنتها الحكومة الأمريكية فائضًا من المواد العسكرية في عام 1996. ومن خلال برنامج تخفيض تخصيب اليورانيوم عالي التخصيب الأمريكي، أُعيد تدوير هذه المادة، المأخوذة أساسًا من رؤوس حربية نووية أمريكية مفككة، إلى وقود يورانيوم منخفض التخصيب (LEU)، يُستخدم في محطات الطاقة النووية لتوليد الكهرباء. [ 38 ] [ 39 ] لم يُسهّل هذا البرنامج المبتكر التخلص الآمن من فائض اليورانيوم المستخدم في الأسلحة فحسب، بل ساهم أيضًا في التشغيل المستدام لمحطات الطاقة النووية المدنية، مما قلل الاعتماد على اليورانيوم المُخصّب حديثًا وعزز جهود عدم الانتشار النووي على الصعيد العالمي.

مرافق الإثراء العالمية

من المعروف أن الدول التالية تُشغّل مرافق تخصيب اليورانيوم: الأرجنتين ، البرازيل ، الصين ، فرنسا ، ألمانيا ، الهند ، إيران ، اليابان ، هولندا ، كوريا الشمالية ، باكستان ، روسيا ، المملكة المتحدة ، والولايات المتحدة . [ 40 ] [ 41 ] تمتلك بلجيكا وإيران وإيطاليا وإسبانيا حصصًا استثمارية في محطة يوروديف الفرنسية للتخصيب، حيث تُخوّل الحصة الإيرانية إيران الحصول على 10% من إنتاج اليورانيوم المخصب. ومن بين الدول التي كانت لديها برامج تخصيب في الماضي ليبيا وجنوب إفريقيا، على الرغم من أن منشأة ليبيا لم تكن قيد التشغيل قط. [ 42 ] طورت شركة Silex Systems الأسترالية عملية تخصيب اليورانيوم بالليزر تُعرف باسم SILEX ( فصل النظائر بواسطة الإثارة الليزرية )، وتعتزم مواصلة تطويرها من خلال استثمار مالي في مشروع تجاري أمريكي من قِبل شركة جنرال إلكتريك. [ 43 ] على الرغم من حصول SILEX على ترخيص لبناء محطة، إلا أن التطوير لا يزال في مراحله الأولى، إذ لم يُثبت بعد الجدوى الاقتصادية للتخصيب بالليزر، وهناك التماس يُقدم لمراجعة الترخيص الممنوح لشركة SILEX بسبب مخاوف تتعلق بانتشار الأسلحة النووية. [ 44 ] كما يُزعم أن إسرائيل لديها برنامج لتخصيب اليورانيوم في موقع مركز أبحاث النقب النووي بالقرب من ديمونا . [ 45 ]

الاسم الرمزي

خلال مشروع مانهاتن ، أُطلق على اليورانيوم عالي التخصيب المستخدم في الأسلحة الاسم الرمزي "أورالوي" ، وهو اختصار لعبارة "سبائك أوك ريدج" ، نسبةً إلى موقع المصانع التي تم فيها تخصيب اليورانيوم. [ 46 ] ولا يزال مصطلح "أورالوي" يُستخدم أحيانًا للإشارة إلى اليورانيوم المخصب.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كونديڤ، إف جي؛ وانغ، إم؛ هوانغ، دبليو جي؛ نعيمي، إس؛ أودي، جي. (2021). "تقييم NUBASE2020 للخواص النووية" (ملف PDF) . الفيزياء الصينية ج . 45 (3) 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
  2. ↑ وكالة الطاقة النووية التابعة لمنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (2003). الطاقة النووية اليوم . منشورات منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية. ص 25. ISBN  978-92-64-10328-3.
  3. ↑ الوكالة الدولية للطاقة الذرية (29 أغسطس 2024). "قيد التشغيل والتشغيل المعلق" . PRIS . تم الاسترجاع في 30 أغسطس 2024 .
  4. ↑ كوكران ( مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية )، توماس ب. (12 يونيو 1997). "حماية المواد القابلة للاستخدام في الأسلحة النووية في روسيا" (ملف PDF) . وقائع المنتدى الدولي المعني بالاتجار غير المشروع بالمواد النووية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22 يوليو 2012.
  5. 1 2 3 4 "تخصيب اليورانيوم" . الرابطة النووية العالمية . 6 يونيو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2026 .
  6. 1 2 "تخصيب اليورانيوم" . هيئة التنظيم النووي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2026 .
  7. 1 2 "شركة غلوبال ليزر إنريتشمنت، ذ.م.م.؛ منشأة بادوكا لتخصيب الليزر؛ إشعار باستلام طلب ترخيص" . السجل الفيدرالي . 6 مارس 2026. تم الاطلاع عليه في 19 مايو 2026 .
  8. ↑ نظرة عامة على دورة الوقود النووي ، طحن اليورانيوم . الرابطة النووية العالمية، تحديث أبريل 2021
  9. ↑ "مصادر الإشعاع المحتملة للتعرض و/أو التلوث" . مركز الجيش الأمريكي لتعزيز الصحة والطب الوقائي. يونيو 1999. ص 27. تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2019 . 
  10. أولاندر ، دونالد ر. ( 1 يناير 1981). "نظرية تخصيب اليورانيوم بواسطة جهاز الطرد المركزي الغازي". التقدم في الطاقة النووية . 8 (1): 1-33 . doi : 10.1016/0149-1970(81)90026-3 . ISSN 0149-1970 . OSTI 1048246 .  
  11. ↑ كارتر، جون ب.؛ بوريللي، ر. أ. (أغسطس 2020). "دراسة فيزيائية متكاملة للنيوترونات في مفاعل الملح المنصهر باستخدام برنامج مونت كارلو للجسيمات N" . الهندسة النووية والتصميم . 365 110718. doi : 10.1016/j.nucengdes.2020.110718 . S2CID 225435681 . 
  12. ↑ هيرتزغ، جون دبليو. (28 مارس 2019). "اليورانيوم منخفض التخصيب عالي النقاء" (ملف PDF) . energy.gov . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022.
  13. ↑ "تصنيع وقود HALEU UF6 ووقود المفاعلات النووية الصغيرة المعيارية" . مجلة الهندسة النووية الدولية . 30 يونيو 2024. تاريخ الاطلاع: 16 يوليو 2024 .
  14. ↑ جلاسر، ألكسندر (6 نوفمبر 2005). حول حد التخصيب لتحويل مفاعلات الأبحاث: لماذا 20%؟ (ملف PDF) . الاجتماع الدولي السابع والعشرون حول التخصيب المخفّض لمفاعلات الأبحاث والاختبار (RERTR). جامعة برينستون. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 18 أبريل 2014 .
  15. 1 2 فورسبيرغ، سي دبليو؛ هوبر، سي إم؛ ريختر، جيه إل؛ فانتين، إتش سي (مارس 1998). "تعريف اليورانيوم-233 القابل للاستخدام في الأسلحة" (ملف PDF) . ORNL/TM-13517 . مختبرات أوك ريدج الوطنية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 2 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر 2013 .
  16. ↑ سوبليت، كاري (4 أكتوبر 1996). "أسئلة وأجوبة حول الأسلحة النووية، القسم 4.1.7.1: مبادئ التصميم النووي - اليورانيوم عالي التخصيب" . أسئلة وأجوبة حول الأسلحة النووية . تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2010 . 
  17. ↑ موستيلر، آر دي (1994). "إعادة تحليل تفصيلية لتجربة مرجعية حاسمة: كرة اليورانيوم المخصب المنعكسة عن الماء" ( ملف PDF) . ورقة لوس ألاموس التقنية (LA–UR–93–4097): 2. doi : 10.2172/10120434 . OSTI 10120434. مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليها في 19 ديسمبر 2007. بلغ تخصيب الدبوس وأحد نصفي الكرة 97.67% وزناً، بينما بلغ تخصيب النصف الآخر 97.68% وزناً. 
  18. ^ ""الورقة" . thepaper.cn (باللغة الصينية). 8 ديسمبر 2018 . تم الاسترجاع 21 يونيو 2025 .
  19. ↑ "أسئلة وأجوبة حول الأسلحة النووية" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 يناير 2013 .
  20. 1 2 3 لي، جيا؛ ليو، هوانهوان؛ تشو، لي؛ وانغ، ياتشو؛ يو، كيفو؛ تشو، هوي؛ وانغ، بو؛ زانغ، مينجكسوان؛ تشو، جيان؛ هو رونغ. تشو ، وينكون (1 سبتمبر 2023). "التقدم والمنظور في تخصيب وفصل اليورانيوم النويدات المشعة بواسطة المواد الوظيفية للكتلة الحيوية" . مجلة الهندسة الكيميائية . 471 144586. دوى : 10.1016/j.cej.2023.144586 . ردمك 1385-8947 . 
  21. ↑ فون هيبل، فرانك ن.؛ كان، لورا هـ. (ديسمبر 2006). "جدوى الاستغناء عن استخدام اليورانيوم عالي التخصيب في إنتاج النظائر المشعة الطبية". العلوم والأمن العالمي . 14 (2 و3): 151-162 . Bibcode : 2006S & GS...14..151V . doi : 10.1080/08929880600993071 . S2CID 122507063 . 
  22. ↑ "خلفية بادوكا" . وزارة الطاقة الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مايو 2026 .
  23. ١ ٢ ٣ ٤ "مؤتمر لودج بارتنرز للشركات المتوسطة ١١ أبريل ٢٠٠٨" (ملف PDF) . شركة سيليكس المحدودة، ١١ أبريل ٢٠٠٨. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية في ٩ أكتوبر ٢٠٢٢. 
  24. ↑ آدامز، رود (24 مايو 2011). "مكونيل يطلب من وزارة الطاقة الاستمرار في استخدام محطة تخصيب عمرها 60 عامًا للحفاظ على الوظائف" . رؤى ذرية. مؤرشف من الأصل في 28 يناير 2013. تم الاسترجاع في 26 يناير 2013 .
  25. ↑ «إغلاق محطة بادوكا لتخصيب اليورانيوم» . أخبار الطاقة النووية العالمية . مؤرشف من الأصل في 12 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2026 .
  26. ↑ "مشروع مانهاتن: العمليات > فصل نظائر اليورانيوم > الانتشار الحراري" . www.osti.gov . تاريخ الاطلاع: 15 أغسطس 2025 .
  27. 1 2 3 واينبرغر، شارون (28 سبتمبر 2012). "الولايات المتحدة تمنح ترخيصًا لتخصيب اليورانيوم بالليزر" . Nature nature.2012.11502. doi : 10.1038/nature.2012.11502 . S2CID 100862135 . 
  28. 1 2 سلاكي ، فرانسيس؛ كوهين، ليندا ر. (مارس 2010). "أوقفوا تخصيب اليورانيوم بالليزر". مجلة نيتشر . 464 (7285): 32-33 . Bibcode : 2010Natur.464...32S . doi : 10.1038 / 464032a . PMID 20203589. S2CID 205053626. ProQuest 204555310 .   
  29. ↑ FJ Duarte و LW Hillman (محرران)، مبادئ ليزر الصبغة (أكاديميك، نيويورك، 1990) الفصل 9.
  30. ↑ «شركة جنرال إلكتريك توقع اتفاقية مع شركة سيليكس سيستمز الأسترالية لتطوير تقنية تخصيب اليورانيوم» (بيان صحفي). جنرال إلكتريك للطاقة. 22 مايو 2006. مؤرشف من الأصل في 14 يونيو 2006.
  31. ↑ «شركة جي إي هيتاشي للطاقة النووية تختار ويلمنجتون، بولاية كارولاينا الشمالية، موقعًا لمنشأة تخصيب اليورانيوم التجارية المحتملة» . بزنس واير. 30 أبريل 2008. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 30 سبتمبر 2012 .
  32. ↑ برود، ويليام ج. (20 أغسطس 2011). "التطورات الليزرية في الوقود النووي تثير مخاوف من الإرهاب" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أغسطس 2011 .
  33. ↑ «محطة يورانيوم تستخدم تقنية الليزر تحصل على موافقة الولايات المتحدة» . صحيفة نيويورك تايمز . 27 سبتمبر 2012 – عبر وكالة أسوشيتد برس.
  34. ↑ سنايدر، رايان (مايو 2016). "تقييم انتشار تقنية تخصيب اليورانيوم بالليزر من الجيل الثالث" . العلوم والأمن العالمي . 24 (2): 68-91 . doi : 10.1080/08929882.2016.1184528 . ISSN 0892-9882 . 
  35. ^ بيكر، إي دبليو؛ إيرفيلد، دبليو؛ مونشماير، د.؛ بيتز، ه.؛ هيوبرجر، أ. بونجراتز، S .؛ جلاشاوزر، دبليو؛ ميشيل، HJ. سيمنز، ر. (1982). “إنتاج أنظمة فوهة الفصل لتخصيب اليورانيوم عن طريق مزيج من الطباعة الحجرية بالأشعة السينية والبلاستيك الجلفاني”. ناتورويسنشافتن . 69 (11): 520– 523. بيب كود : 1982NW .....69..520B . دوى : 10.1007/BF00463495 . S2CID 44245091 . 
  36. ↑ بالاكريشنان، إم آر (1971). "اقتصاديات المزج، دراسة حالة" (ملف PDF) . بومباي، الهند: حكومة الهند، هيئة الطاقة الذرية. ص 6. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2021 . 
  37. ↑ هيئة الطاقة الذرية الأمريكية (يناير 1961). "تكاليف الطاقة النووية" . واشنطن العاصمة: مكتب الخدمات الفنية، وزارة التجارة. ص 29. تاريخ الاطلاع: 7 نوفمبر 2021 . 
  38. ↑ "تقرير حالة: برنامج تحويل الميغاطن إلى ميغاواط التابع لهيئة الطاقة الشمسية الأمريكية ووزارة الطاقة الأمريكية" . USEC.com. 1 مايو 2000. مؤرشف من الأصل في 6 أبريل 2001.
  39. ↑ "من ميغاطن إلى ميغاواط" . centrusenergy.com . ديسمبر 2013.
  40. ↑ ماخياني، أرجون؛ تشالمرز، لويس؛ سميث، برايس (15 أكتوبر 2004). تخصيب اليورانيوم (ملف PDF) . معهد أبحاث الطاقة والبيئة. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 21 نوفمبر 2009 .
  41. ↑ اليورانيوم الأسترالي - وقود صديق للبيئة لعالم متعطش للطاقة (ملف PDF) . اللجنة الدائمة للصناعة والموارد (تقرير). برلمان كومنولث أستراليا. نوفمبر 2006. ص 730. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 9 أكتوبر 2022. تم الاطلاع عليه في 3 أبريل 2015 . 
  42. ↑ "أسئلة وأجوبة: تخصيب اليورانيوم" . بي بي سي نيوز . بي بي سي. 1 سبتمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2010 .
  43. ↑ "تخصيب اليورانيوم بالليزر قد يخفض تكلفة الطاقة النووية" . صحيفة سيدني مورنينغ هيرالد . 26 مايو 2006.
  44. ↑ واينبرغر، شارون (28 سبتمبر 2012). "الولايات المتحدة تمنح ترخيصًا لتخصيب اليورانيوم بالليزر" . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2012.11502 . ISSN 1476-4687 . S2CID 100862135 .  
  45. ↑ "برنامج الأسلحة النووية الإسرائيلي" . أرشيف الأسلحة النووية. 10 ديسمبر 1997. تم الاطلاع عليه في 7 أكتوبر 2007 .
  46. ↑ بور، ويليام (22 ديسمبر 2015). "قيادة القوات الجوية الاستراتيجية ترفع السرية عن قائمة الأهداف النووية من خمسينيات القرن العشرين" . nsarchive2.gwu.edu . تم الاطلاع عليه في 27 نوفمبر 2020. كانت "أورالوي " [سبيكة أوك ريدج] مصطلحًا فنيًا لليورانيوم عالي التخصيب.