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

İnsan vücudu sürekli ısı yayar. Uzak geçmişte bu ısıyı düzenlemenin tek yolu daha kalın ya da daha ince kıyafetler giymekti. Geçtiğimiz yüzyılda kumaşlar üzerine yapılan bilimsel çalışmalarsa bu durumu değiştirdi. Günümüzde uzun mesafe koşucularının vücutlarını serin tutan ya da dağcıların vücutlarını sıcak tutan kumaşlar var.

Kimya

Parlak ve canlı renkli kalemler veya boyalar kullanmayı birçoğumuz severiz. Peki, bu boya renklerinin nasıl oluştuğunu hiç merak ettiniz mi? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde kâğıt kromatografisi yöntemini kullanarak keçeli kalemin içindeki mürekkebi ayrıştırıp inceleyeceğiz. 

Kimya

Câbir bin Hayyan, deney ve teoriye dayalı kimyanın ortaya çıkmasının öncüsü kabul ediliyor.  Prof. Dr. Fuat Sezgin, İslam Uygarlığında Mimari, Geometri, Fizik, Kimya kitabında Câbir bin Hayyan’a özel bir başlık ayırmış.

Kimya

Bugün 11 Şubat Uluslararası Bilimde Kadınlar ve Kız Çocukları Günü. Bugüne özel olarak sizler için 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’nü kazanan Doç. Dr. İmren Hatay Patır ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Kimya

Dimitri Mendeleyev periyodik tablonun ilk versiyonunu 150 yıl önce, 1 Mart 1869’da ortaya koymuştu. Bilinen 63 elementten oluşan periyodik tablonun bu taslak hali yıllar içinde birçok bilim insanının katkısıyla gelişti.

Kimya

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan bilim insanlarının öncülüğünde bir grup araştırmacı zirkonyum-88 elementinin nötron soğurma olasılığın

Kimya

TÜBİTAK Bilim Genç, Birleşmiş Milletler’in 2019 yılını "Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosu Uluslararası Yılı" ilan etmesini etkileşimli mobil uygulaması ile kutluyor.

Kimya

Yemeğinizi pişirirken aslında her aşamada farklı bir bilimsel süreç gerçekleştiğini biliyor muydunuz? Biyoloji, fizik, kimya hatta matematik! İşte yemeğinizde saklı olan bilim.

Kimya

Günümüzün aktif araştırma alanlarından biri iki boyutlu malzemeler. Bu malzemelerin yapısı kristalli katılarınkine benzer. Ancak sıradan kristalli katılar gibi üç boyutlu değil, iki boyutludurlar.

Kimya

Experimentarium Bilim Merkezi’nin kurucu müdürü Asger Hoeg ile Türkiye’deki bilim merkezlerinin nasıl geliştirilebileceğini konuştuk.