ウラン濃縮における気体拡散
気体拡散は、核分裂性同位体ウラン-235をより一般的なウラン238から分離することにより、ウランを濃縮するために使用されるプロセスです。エネルギー集約型であり、ガス遠心分離機のようなより効率的な技術にほぼ置き換えられていますが、複雑だが効果的な方法です。これが故障です：
1。 原則：
気体拡散は、ウラン-235とウラン-238の間の質量のわずかな違いに依存しています。 U-235を含む分子がU-238を含む分子よりもわずかに軽いため、室温のガスであるヘキサフルオリドウラン（UF6）が使用されます。
2。 プロセス：
* 変換： 天然ウランは最初にUF6ガスに変換されます。
* 拡散： このガスは、一連の多孔質障壁を通過します。 軽いU-235分子はわずかに速く移動し、より重いU-238分子よりも障壁を通過する可能性が高くなります。
* 濃縮： このプロセスは複数回繰り返され、ガス流のU-235濃度が徐々に濃縮されます。
* コレクション： 濃縮されたUF6ガスが収集され、さらに処理できます。
3。 重要なコンポーネント：
* 障壁： 多孔質の障壁は、通常、ガスが通過できるが、より重いU-238分子を優先的に除外できる薄い多孔質膜で作られています。
* カスケード： 拡散の複数の段階が直列に接続され、目的の濃縮レベルを実現します。
* コンプレッサー： 高圧コンプレッサーは、カスケードを介してガスを移動するために使用されます。
4。 利点と短所：
利点：
* 実績のあるテクノロジー： 気体拡散は、確立された信頼できる技術です。
* スケーラビリティ： 大量の濃縮ウランを生成するためにプロセスを拡大するのは比較的簡単です。
短所：
* エネルギー集約的： プロセスを促進するためにかなりのエネルギーが必要であり、費用がかかります。
* 非効率： ガス遠心分離機のような他の濃縮技術よりも効率が低いです。
* 環境への懸念： 大規模な操作には環境への影響があります。
5。 現在のステータス：
気体拡散は長年にわたってウラン濃縮の主要な方法でしたが、大部分はガス遠心分離機のようなより効率的な技術に置き換えられてきました。 ただし、一部の国では、ウラン濃縮のために依然として気体拡散植物を運営しています。
要約すると、気体拡散は、U-235とU-238のわずかな質量差に基づいてウランを濃縮するための歴史的な方法です。実績のあるテクノロジーですが、ガス遠心分離機のような新しい方法よりもエネルギー集約型で効率的ではありません。
