Como é feito o enriquecimento do urânio?

Resposta

Urânio enriquecido tem um percentual maior de urânio 235 em sua composição.

Na natureza, o urânio (urânio bruto) é encontrado com a composição de 99,284% de urânio 238. O urânio 235, preferido para ser combustível de usinas nucleares, é bem raro: constitui apenas ao redor 0,711% do urânio bruto.

O enriquecimento do urânico pode ser feito de diversas maneiras. Aqui vão apenas seis:

Clique aqui se não encontrou o seu problema resolvido ou um assunto que queira ver.

01. Centrifugação gasosa

O processo usa um grande números de cilindros em rotação. Cada cilindo gira rápido e com isto cria uma forte força centrífuga tal que o gás de moléculas mais pesadas (forma de U238) moverá na direção para fora do cilindro. O urânio U235, mais leve, de moléculas de gás mais leves, ficarão mais ao centro do cilindro, aonde serão coletados.

Foi usado bastante durante o período de Guerra Fria (período de corrida armamentista, espacial, etc., entre EUA e ex-URSS)

02. Enriquecimento aerodinâmico.

Processo análogo ao de centrifugação. Neste o urânio na forma gasosa é combinado com outros átomos. Mais especificamente, usa-se o vapor de fluoreto de urânio combinado com hidrogênio ou hélio. É feito então o vapor passar por um sifão de duas saídas: uma ligeiramente mais acima do que outra. O fluoreto de urânio feito de flúor com U235, mais leve, seguirá trajetória tal que seguirá para a saída mais acima.

Tal método é usado no Brasil.

03. Separação eletromagnética do isótopo.

Na técnica, ioniza-se os átomos do gás de urânio, que por perderem elétrons, ficarão carregados positivamente. Depois faz-se com que este gás ionizado seja acelerado e em seguida faz ele passar por um campo magnético. Os átomos de U235 farão uma curva mais fechada na trajetória, enquanto que o U238 fará uma curva mais aberta. Haverá portanto a separação.

Foi usado durante a Segunda Guerra mundial. Foi usado para enriquecer o urânio da bomba detonada em Hirshima, chamada de "Little Boy" ("Garotinho").

04. Técnicas de Laser

Pode-se ajustar o emissor de laser para uma frequência específica na qual apenas o U235 é ionizado. Ele sendo ionizado negativamente (perde elétron) fica positivamente carregado e pode ser atraído por disco carregado negativamente. Esta técnica aproveita-se do fato de que a ionização do urânio U235 é ligeiramente diferente da ionização do urânio U238. (Tecnicamente falando: no nível da estrutura eletrônica hiperfina).

Usada nos EUA e Austrália.

05. Difusão Gasosa.

É uma tecnologia usada para enriquecer urânio forçando gases de hexafluorido de urânio a passarem por membranas semi-permeáveis. Isto produz uma ligeira separação entre as moléculas contento urânio 235 e urânio 238.

Foi usada bastante durante o período de Guerra Fria.

06. Difusão térmica.

Utiliza o calor transferido entre uma fina camada de líquido ou de gás para conseguir a separação dos isótopos (235 e 238). O processo explora o fato de que o U235 é mais leve (tem 3 nêutrons a menos que o 238). Assim, as moléculas do gás de U235 serão mais rápidos e se espalharão em uma superfície quente, e as mais pesadas irão se espalhar na superfície fria.

Foi usado nos EUA, no estado de Tennesee durante a Segunda Guerra Mundial. Foi abandonada em favor da Difusão Gasosa.

Clique aqui se não encontrou o seu problema resolvido ou um assunto que queira ver.

Pesquisar no blog: decaimento, partículas, partículas e campos