Как происходит процесс обогащения урана-235?

Процесс обогащения урана-235 включает несколько этапов: dzen.ru

1. Добыча урановой руды. dzen.ru Для залежей близко к поверхности используют открытую разработку (карьеры), для глубоких месторождений — подземную добычу. dzen.ru
2. Переработка руды в «жёлтый кек» (U₃O₈). dzen.ru Руду дробят и измельчают, обрабатывают серной кислотой или карбонатом натрия для растворения урана, фильтруют раствор и добавляют аммиак или перекись водорода для осаждения урана в виде диураната натрия — «жёлтого кека». dzen.ru Затем порошок сушат при температуре около 300 °C. dzen.ru
3. Конверсия в гексафторид урана (UF₆). dzen.ru «Жёлтый кек» растворяют в азотной кислоте, получают уранилнитрат, который прокаливают до оксида урана, восстанавливают водородом, обрабатывают фтороводородом для получения тетрафторида урана, который затем фторируют фтором для получения UF₆. dzen.ru
4. Обогащение урана. dzen.ru Цель процесса — увеличение доли U-235 в UF₆. dzen.ru Основные методы:

• Газовое центрифугирование. dzen.ru Газ UF₆ подаётся в высокоскоростные центрифуги (до 70 000 об/мин). dzen.ru Более тяжёлые молекулы с U-238 концентрируются у стенок, а лёгкие с U-235 — ближе к центру. dzen.ru
• Газовая диффузия (устаревший метод). dzen.ru Газ UF₆ пропускают через пористые мембраны. dzen.ru Более лёгкие молекулы с U-235 проходят быстрее. dzen.ru
• Лазерное разделение. dzen.ru Лазером облучают пары урана, ионизируя атомы U-235. dzen.ru Ионы U-235 отделяются электромагнитным полем. dzen.ru

1. Реконверсия в металл или оксид. dzen.ru Цель — превращение обогащённого UF₆ в форму, пригодную для использования. dzen.ru

Для разных целей требуется разная концентрация урана-235 в топливе. goroda.media Например, для энергетического ядерного реактора достаточно обогащения в 3–5%, для исследовательских реакторов — до 20%, для оружейного урана — 90%. goroda.media