مواد رادیو اكتیو، استخراج و آماده سازی جهت استفاده در راكتورها و تولید برق. (بررسی چرخه سوخت هسته ای

چكیده

با توجه به مصرف روز افزون انرژی درصنایع مختلف، برای تامین انرژی مورد نیاز صنایع مختلف از منابع متفاوتی استفاده می شود.یكی از بهترین و به صرفه ترین منابع انرژی در جهان سوخت هسته ای می باشد كه تولید انرژی از سوخت هسته ای در راكتورهای هسته ای صورت می پذیرد و از لحاظ مقدار تولید انرژی در مقایسه با دیگر منابع تولید انرژی سوخت هسته ای از اهمیت خاصی برخوردار است برای تفهیم این موضوع ذكر این مطلب ضروری است كه حرارتی كه از 500 گرم اورانیوم بدست می آید معادل حرارتی است كه از 1500 تن زغال سنگ بدست می‌آید. بنابراین می توان گفت سوخت هسته ای یكی از بهترین و بزرگترین منابع تولید انرژی محسوب می شود. از آنجائیكه سوخت هسته ای مورد نیاز نیروگاههای هسته ای از ایزوتوپی از عنصر اورانیوم بنام اورانیوم 238 كه در طبیعت فراوان یافت می شود و 99% از پوسته زمین را تشكیل می دهد تامین می شود. لذا اكتشاف این عنصر پرتوزا از اهمیت خاصی برخوردار است. مراحل مختلفی برای اكتشاف این عنصر استراتژیك طی می شود تا در نهایت به مناطق محدود امید بخش رسید. در مراحل اولیه ابتدا بررسی می شود كه كانی سازی اورانیوم از لحاظ زمین شناسی در چه مناطقی می تواند وجود داشته باشد، بعد از مطالعات اولیه با توجه به این مطلب كه عناصر سنگینی مثل اورانیوم در طبیعت از نظر ساختمان اتمی ناپایدار هستند ودائماً تمایل دارند كه به حالت پایدار برگردند. این گرایش باعث تولید اشعة گاما، آلفا و بتا می‌شود. بیشترین تشعشات این عناصر اشعه گاما است و این اشعه نیز بوسیله شمارنده، سنتیلومتر، اسپكترومتر و سایر دستگاهها قابل اندازه گیری هستند.لذا برای پیدا كردن مناطقی كه احتمال وجود عناصر رادیواكتیو در آنها وجود دارد. اشعه گاما را ابتدا دروسعت زیاد توسط اندازه گیری های هوایی توسط هواپیما یا هلی كوپتر برای مناطق وسیع وبزرگ تعیین می كنند. نتیجه این رادیومتری این عناصر می باشد. با پردازش و تفسیر دانسته های رادیومتری هوایی در محدوده هایی كه با توجه به رادیومتری هوایی امید بخش تشخیص داده شد، عملیات رادیومتری زمینی و اندازه گیری اشعه گامای عناصر در مقیاس كوچكتر وزمینی انجام می شود تا در نهایت بعد از مراحل اكتشاف مقدماتی و تفضیلی و با حفر گمانه ها و تخمین ذخیره به كانسارهای اقتصادی اورانیوم رسید. پس از عملیات اكتشاف تفضیلی،مرحله بهره برداری و استخراج سنگهای حاوی  اورانیوم صورت می‌گیرد. در مرحله بعدی با فرآوری این سنگها توسط روشهای مختلف از جمله خردایش و آسیاب آنها، فلوتاسیون و لیچینگ كانیهای اورانیوم از سنگهای باطله جدا شده و بصورت یك كیك زرد رنگی از سنگها استحصال می شود. در مراحل بعدی این كیك زرد تحت عملیات غنی سازی انجام می گیرد و به اورانیوم غنی شده كه همان سوخت هسته ای است تبدیل می شود. در این حالت اشعه گاما بسیار قوی است.