اليورانيوم من أهم المعادن الثقيلة التى تستخدم لإنتاج الطاقة، وله استخدامات متعددة، وللمزيد تعرف على ما هو اليورانيوم .
ما هو اليورانيوم
اليورانيوم معدن ثقيل يستخدم كمصدر وفير للطاقة المركزة منذ أكثر من 60 عامًا، ويتواجد اليورانيوم في الصخور بتركيزات تتراوح من 2 إلى 4 أجزاء لكل مليون وهو شائع في قشرة الأرض مثل القصدير والتنغستن والموليبدينوم.
يتواجد اليورانيوم في مياه البحر، ويمكن استخراجه من المحيطات، اكتشف اليورانيوم في عام 1789 من قبل مارتن Klaproth، الكيميائي الألماني .
أهميته:
يتم استخدام الحرارة الناتجة عن تقسيم ذرات U-235 لصنع البخار الذي يدور التوربينات لقيادة مولد، وإنتاج الكهرباء.
يتم التحكم في سلسلة من ردود الفعل التي تحدث في قلب مفاعل نووي بواسطة قضبان تمتص النيوترونات والتي يمكن إدخالها أو سحبها لضبط المفاعل على مستوى الطاقة المطلوبة.
يمكن لمفاعل نموذجي بقوة 1000 ميجاوات أن يوفر الكهرباء الكافية لمدينة حديثة يصل عدد سكانها إلى مليون شخص.
معظم مفاعلات العالم، تستخدمه في صنع الوقود عن طريق تحويل أكسيد اليورانيوم إلى غاز، وهو سداسي فلوريد اليورانيوم (UF6)، والذي يمكّن من تخصيبه.
من يستخدم الطاقة النووية؟
يتم توليد 11٪ من الكهرباء في العالم من اليورانيوم في المفاعلات النووية، هذا يصل إلى أكثر من 2500 تيراواط ساعة كل عام، كما هو الحال من جميع مصادر الكهرباء في جميع أنحاء العالم في عام 1960.
إنه يأتي من أكثر من 440 مفاعل نووي بطاقة إنتاجية إجمالية تبلغ حوالي 390000 ميغاواط (MWe) تعمل في 31 دولة.
يوجد في الولايات المتحدة ما يقل عن 100 مفاعل، تعمل على توفير 20٪ من الكهرباء، تحصل فرنسا على أكثر من 70٪ من الكهرباء من اليورانيوم.
من يمتلك مناجم اليورانيوم؟
ينتشر اليورانيوم على نطاق واسع في العديد من الصخور، وحتى في مياه البحر، ومع ذلك، مثل المعادن الأخرى، نادراً ما يكون مركزًا بدرجة كافية ليكون قابلاً للاسترداد اقتصاديًا.
تزيد الموارد المعروفة لأستراليا عن 1.8 مليون طن من اليورانيوم القابل للاسترداد بما يصل إلى 130 دولارًا أمريكيًا لكل كيلوغرام من اليورانيوم (حاليًا أعلى من سعر السوق “الفوري”).
كازاخستان هي أكبر منتج لليورانيوم في العالم، تليها كندا ثم أستراليا كمزود رئيسي لليورانيوم للأسواق العالمية، الآن حوالي 60 ألف طن سنويًا.
استخدامات أخرى للطاقة النووية:
قليل من الناس يدركون إلى أي مدى أدى استخدام النظائر المشعة إلى تغيير حياتنا على مدى العقود القليلة الماضية.
المفاعلات النووية ذات الأغراض الخاصة، من الممكن صنع مجموعة واسعة من المواد المشعة (النظائر المشعة) بتكلفة منخفضة.
أصبح استخدام النظائر المشعة المنتجة اصطناعياً واسع الانتشار منذ أوائل الخمسينيات، ويوجد الآن حوالي 220 مفاعلاً بحثياً في 56 دولة تنتجها.
تلعب النظائر المشعة اليوم دورًا مهمًا في التقنيات التي توفر لنا جميعًا، يتم إنتاجها عن طريق قصف كميات صغيرة من العناصر المعينة بالنيوترونات.
إستخداماتها فى الطب:
تستخدم النظائر المشعة على نطاق واسع للتشخيص والبحث، تتبع المواد الكيميائية المشعة إشعاعات غاما التي توفر معلومات تشخيصية حول تشريح الشخص وعمل أعضاء معينة.
يستخدم العلاج الإشعاعي نظائر مشعة في علاج بعض الأمراض، مثل السرطان.
يتم استخدام مصادر جاما أكثر قوة لتعقيم المحاقن والضمادات والأدوات الطبية الأخرى، تعقيم غاما من المعدات يكاد يكون عالميًا.
إستخداماتها فى الزراعة:
تستخدم النظائر المشعة في الحفاظ على الطعام، لمنع انتشار المحاصيل الجذرية بعد الحصاد، لقتل الطفيليات والآفات، و للسيطرة على نضج الفواكه والخضروات المخزنة.
كما تستخدم في زراعة المحاصيل وتربية الماشية، ومقاومة الأمراض ومقاومة الطقس، ولدراسة كيفية عمل الأسمدة والمبيدات الحشرية، وتحسين إنتاجية وصحة الحيوانات الأليفة.
الصناعة:
تستخدم في الصناعة، وفي التعدين، لفحص اللحامات للكشف عن التسربات ودراسة معدل تآكل المعادن والتحليل المباشر لمجموعة واسعة من المعادن والوقود.
الكشف عن الملوثات وتحليلها في البيئة، ودراسة حركة المياه السطحية في الجداول وكذلك المياه الجوفية.
يعمل حوالي 200 من المفاعلات النووية الصغيرة في تشغيل حوالي 150 سفينة، معظمها غواصات، ولكن تتراوح من كاسحات الجليد إلى حاملات الطائرات.
هذه يمكن أن تبقى في البحر لفترات طويلة دون الحاجة إلى التوقف عن التزود بالوقود.
كما يمكن استخدام الحرارة التي تنتجها المفاعلات النووية بشكل مباشر لتوليد الكهرباء، في السويد وروسيا، على سبيل المثال، يتم استخدام فائض الحرارة لتسخين المباني.
