Skip to content Skip to navigation

Uranyum Zenginleştirme Nedir?

Dr. Mahir E. Ocak
16/10/2014 - 16:16

Bir atomun türünü belirleyen çekirdeğindeki proton sayısıdır. Ancak atomların çekirdeklerinde nötronlar da bulunur. Proton sayıları aynı nötron sayıları farklı olan atomlara izotop denir. Uranyum atomlarının çekirdeklerinde 92 proton vardır. Doğada bulunan uranyum izotoplarının en kararlılarının çekirdeklerindeki protonların ve nötronların toplam sayısı (kütle numarası) ise 232, 233, 234, 235, 236, 238 olabilir. Bu izotopların en önemlisi U-235’tir. Çünkü doğada bulunan izotoplar arasında normal sıcaklıktaki nötronlar tarafından bombardıman edildiği zaman kolaylıkla bölünebilen tek izotop uranyum-235’tir. Bu özellikleri dolayısıyla uranyum-235 izotopları, nükleer enerji santrallerinde enerji üretiminde kullanılır. Ancak doğada bulunan uranyumun büyük kısmı (yaklaşık %99’u) uranyum-238’dir. Uranyum-235’in doğal uranyum içinde bulunma oranı ise yaklaşık %0,71’dir. Dolayısıyla doğal uranyumdan enerji üretilebilmesi için önce uranyum-235 izotoplarının ayrıştırılması gerekir.

İzotopları birbirinden ayırmak -daha doğrusu doğal bir maddenin içindeki bir izotopun oranını artırmak- için pek çok yöntem kullanılabilir. Bu yöntemlerin en bilineninde atomların yayılmasından (difüzyon) yararlanılır. Sabit sıcaklıktaki bir gazın içindeki atomların yayılma hızı, kütlelerinin karekökü ile ters orantılıdır. Dolayısıyla sabit sıcaklıktaki bir gazın içindeki izotoplar, kütleleri farklı olduğu için farklı hızlarla yayılır. Bu yöntemde yüksek basınç altındaki bir gazın bulunduğu bir kapta küçük bir delik açılarak gazın çok düşük basınçlı bir ortama yayılması sağlanır. Kütlesi küçük olan izotoplar daha hızlı hareket ettikleri için düşük basınçlı ortamı bir uçtan diğerine katetmeleri daha kısa sürer. Böylece yayılma sürecini farklı zamanlarda tamamlayan gazları farklı kaplarda depolayarak izotop zenginleştirmesi yapılabilir. Ancak pek çok izotop için yaygın olarak kullanılan bu yöntem uranyum izotopları için pek tercih edilmez. Bu durumun nedeni uranyumun doğada daha çok UF6 bileşiği içinde bulunmasıdır. Uranyum-235 ve uranyum-238 izotopları içeren UF6 moleküllerinin kütleleri arasındaki fark küçük olduğu için bu yöntem çok etkin değildir. Uranyum izotoplarını ayrıştırmak için kullanılan daha etkin bir yöntem santrifüjden yararlanır. Yüksek hızla dönen bir silindirin içinde bulunan maddelerden kütlesi büyük olanlar silindirin dış kısımlarında kütlesi küçük olanlar ise iç kısımlarında toplanır. Örneğin uranyum zenginleştirmesi sırasında ağır uranyum-238 izotopları silindirin dış kısımlarında, hafif uranyum-235 izotopları ise silindirin iç kısmında yoğunlaşır.

İlgili İçerikler

Kimya

Çamaşır suyu kıyafetlerin rengini alır. Limon suyu ekşidir. Bu maddelerin ortak özelliği asit olmaları. Elimizi yıkamak için kullandığımız sabun ise bazdır. Peki, asit ve baz nedir? Okulda kimya dersinde ya da laboratuvarında sıkça karşılaştığımız bu kavramlar neden önemli?

Kimya

2019 yılı Prof. Dr. Fuat Sezgin Yılı olarak ilan edildi. Bilim Genç olarak 2019 yılı boyunca Prof. Dr. Fuat Sezgin’in İslam bilim ve teknoloji tarihine katkılarını farklı yazılarla ele alacağız. Prof. Dr. Fuat Sezgin anısına hazırladığımız diğer yazılara ulaşmak için tıklayın.

Kimya

İdeal gazların hareketlerini ve birbirleriyle etkileşmelerini bilardo ya da pinpon toplarınınkine benzetebiliriz. Bu etkinliğimizde de pipon toplarını kullanarak maddenin gaz hâlinin bir benzetimini yapacağız.

Kimya

Orta Doğu Teknik Üniversitesi tarafından üniversite ve lise öğrencilerine konuşma yapmak üzere Türkiye’ye gelen Nobel ödüllü Prof. Dr. Agre başarı hikâyesini Bilim Genç’e anlattı.

Kimya

Herhangi bir maddenin bir molü atomlarının ya da moleküllerinin belirli bir sayısıdır. Bu değer Avogadro sayısıyla ifade edilir. Avogadro sayısının ismi İtalyan bilim insanı Amedeo Avogadro’dan gelir.

Kimya

Massachusetts Teknoloji Enstitüsünde (MIT) çalışan Kehang Cui ve Brian L. Wardle, bilinen en kara malzemeyi üretti. Malzeme, üzerine düşen ışığın %99,995’inden fazlasını soğuruyor.

Kimya

Kimyacılar, yapılarında meydana gelen değişimleri öğrenmek için genellikle maddeleri ısıtır. Katı hâldeki maddelerin bazıları ısıtıldıklarında erir bazıları sıvı hâle geçmeden doğrudan buharlaşır yani süblimleşir. Sıvılar ise genellikle gaz hâle geçer. Soğutulduklarında eski hâllerine dönerler.

Kimya

Nobel Kimya Ödülü’nün 2019 yılındaki sahipleri, Austin’deki Texas Üniversitesinden John B. Goodenough, New York Eyalet Üniversitesinden M. Stanley Whittingham ve Meijo Üniversitesinden Akira Yoshino oldu. Araştırmacıların lityum iyon pillerin geliştirilmesine yaptıkları önemli katkılar sebebiyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.

Kimya

Georgia Teknoloji Enstitüsünden Paul Kohl ve arkadaşları güneş ışığına maruz kaldığında kendiliğinden yok olan bir tür plastik malzeme geliştirdi.

Kimya

Laboratuvar ortamında üretilen bir malzeme tıpkı gerçek bir doku gibi metabolik reaksiyonları gerçekleştirebilir, aynı zamanda vücutla uyumlu olabilir mi? Bilim kurgu filmlerinde karşılaşabileceğimiz bu durum biyolojik nanomalzemeler sayesinde mümkün olabilir.