Как происходит процесс обогащения урана-235?

Процесс обогащения урана-235 включает несколько этапов: 1

1. Добыча урановой руды. 1 Для залежей близко к поверхности используют открытую разработку (карьеры), для глубоких месторождений — подземную добычу. 1
2. Переработка руды в «жёлтый кек» (U₃O₈). 1 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». 1 Затем порошок сушат при температуре около 300 °C. 1
3. Конверсия в гексафторид урана (UF₆). 1 «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. 1
4. Обогащение урана. 1 Цель процесса — увеличение доли U-235 в UF₆. 1 Основные методы:

• Газовое центрифугирование. 1 Газ UF₆ подаётся в высокоскоростные центрифуги (до 70 000 об/мин). 1 Более тяжёлые молекулы с U-238 концентрируются у стенок, а лёгкие с U-235 — ближе к центру. 1
• Газовая диффузия (устаревший метод). 1 Газ UF₆ пропускают через пористые мембраны. 1 Более лёгкие молекулы с U-235 проходят быстрее. 1
• Лазерное разделение. 1 Лазером облучают пары урана, ионизируя атомы U-235. 1 Ионы U-235 отделяются электромагнитным полем. 1

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

Для разных целей требуется разная концентрация урана-235 в топливе. 2 Например, для энергетического ядерного реактора достаточно обогащения в 3–5%, для исследовательских реакторов — до 20%, для оружейного урана — 90%. 2