دورة الوقود النووي


يخضع اليورانيوم لعملية تصنيع دقيقة قبل أن يصبح بالصورة المناسبة التي تسمح باستخدامه وقودًا لتشغيل محطات الطاقة النووية. وتمر عملية التصنيع بخمس مراحل وهي كالتالي:

 

التعدين: يعد "اليورانيوم" المادة الخام للوقود النووي ويستخرج من باطن الأرض مثل الفحم والنفط. وتتواجد كميات هائلة منه في مختلف مناجم التعدين في نحو 20 دولة حول العالم، مع العلم بأن أكثر من ثلثي كمية اليورانيوم المستخرج من مناجم التعدين متواجد في كازاخستان وكندا وأستراليا. يُستخرج خام اليورانيوم خلال عملية التعدين ثم يُنقل إلى المطاحن.

 

الطحن: في المطحنة، يُفصل اليورانيوم عن المواد الأخرى ويُطحن ليصبح بحجم الحصى، ثم تُستخدم مواد كيميائية لتحليل اليورانيوم وتحويله إلى محلول سائل. وبعد أن يجف هذا المحلول، يتحول إلى أكسيد على هيئة مسحوق يسمى "الكعكة الصفراء" ولكن هذه المادة في هذه المرحلة لا تزال غير صالحة للاستخدام في توليد الكهرباء، إذ تكون حالتها مشابهة لحالة النفط لحظة استخراجه من باطن الأرض. بعد ذلك توضع الكعكة الصفراء بحذر في براميل معدنية خاصة لنقلها إلى منشآت تحويل اليورانيوم.

 

التحويل: توجد شركات تقنية متخصصة لتشغيل منشآت تحويل اليورانيوم، وتجري معظم عمليات تحويل اليورانيوم في كندا والصين وفرنسا وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية، علمًا بأن هذه المنشآت تُشغل ضمن ضوابط عالمية رقابية صارمة.

وخلال عملية التحويل، يستخدم العلماء عمليات كيميائية لتحويل الكعكة الصفراء إلى غاز يطلق عليه سادس فلوريد اليورانيوم (UF6)، ثم يوضع في براميل أسطوانية خاصة. وعندما يبرد، يتحول إلى مادة صلبة تُنقل بعدها إلى منشأة التخصيب.

 

التخصيب: كما هو الحال في منشآت تحويل اليورانيوم، يوجد عدد محدود من الدول التي تشغّل منشآت تخصيب اليورانيوم ومنها الصين وفرنسا وألمانيا وهولندا وروسيا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة الأمريكية.

وفي منشآت تخصيب اليورانيوم، يحوّل سادس فلوريد اليورانيوم (UF6) مجددًا إلى غاز ويُرفع تركيز اليورانيوم ليصبح صالحًا للاستخدام في الوقود النووي. ثم يبرد ويعاد إلى براميل التخزين للانتقال إلى محطات التصنيع.

الجدير الذكر أن دولة الإمارات العربية المتحدة صرّحت في سياستها الخاصة بتطوير الطاقة النووية وضمن التزامها بحظر الانتشار النووي، بأنها ستمتنع تمامًا عن التخصيب المحلي لليورانيوم أو إعادة معالجة الوقود النووي.

 fuel-pellet-591a843da101f.jpg (original)

التصنيع: تعد أكثر من 12 دولة موطنًا لمنشآت التصنيع بما في ذلك جمهورية كوريا الجنوبية.

وخلال عملية التصنيع، يُحول غاز سادس فلوريد اليورانيوم (UF6) إلى مسحوق ثاني أكسيد اليورانيوم (UO2). ثم تعمل آلة مختصة على تحويل هذا المسحوق إلى حبيبات صغيرة تشابه في حجمها وشكلها ممحاة قلم رصاص. ثم يتم تسخين المسحوق في أفران خاصة لكي يصبح صلبًا وتصبح الحبيبات أكثر صلابة وذات أبعاد حادة ودقيقة جدًا.

بعدها، توضع الحبيبات داخل أنابيب معدنية مقاومة للتآكل الكيميائي ودرجات الحرارة العالية والأوزان الثقيلة والاهتزاز المستمر وآثار السوائل والمواد الكيميائية. وعند تجميعها معًا، يطلق على هذه الأنابيب مسمى "حزم أعمدة الوقود النووي". وستتطلب محطات الطاقة النووية في براكة 241 حزمة من أعمدة الوقود النووي، وستبقى كل حزمة صالحة للاستخدام داخل المفاعل لمدة تصل إلى 6 سنوات.

ما هي أكثر الأفكار الشائعة والخاطئة عن الطاقة النووية؟

content-arrow-5631023a91b3d.png (original)