Τελευταία ακούμε συνέχεια στις ειδήσεις γύρω από τον πόλεμο, για τον εμπλουτισμό με ουράνιο σε όπλα και συνήθως το μυαλό μας πάει σε τεράστια μανιτάρια από σύννεφα, σαν την έκρηξη της Χιροσίμα. Όμως το ισχύει με το ουράνιο και πως μπορεί να χρησιμοποιηθεί;
Το ουράνιο δεν είναι απλά καύσιμο για βόμβες. Είναι και ένα στοιχείο που μπορεί να παίξει κρίσιμο ρόλο στη σύγχρονη παραγωγή καθαρής ενέργειας, στην ιατρική και σε ένα σορό ακόμα κλάδους.
Το ουράνιο είχαμε καιρό να το ακούσουμε, όμως ήρθε στην επικαιρότητα όταν οι ΗΠΑ επιτέθηκαν στις εγκαταστάσεις του Ιράν, που πίστευαν πως υπήρχε ουράνιο υψηλού εμπλουτισμού, κάτι που έφερε ξανά στην επικαιρότητα την ανησυχία για τα πυρηνικά όπλα.
Έτσι λοιπόν, έχουμε δει πάρα πολλούς τίτλους σε φυλλάδες και σελίδες, που αναφέρουν τον εμπλουτισμό ουρανίου κατά 60% από το Ιράν. Τι σημαίνει όμως αυτό στην πραγματικότητα;
Για να το απαντήσουμε αυτό θα πρέπει πρώτα να δούμε τι είναι το ουράνιο. Το ουράνιο είναι στην 92 θέση του περιοδικού πίνακα και είναι ένα ραδιενεργό, μεταλλικό στοιχείο. Η ραδιενέργεια είναι μια φυσική διαδικασία όπου ορισμένα άτομα, όπως του ουράνιο, το θόριο και το ράδιο, διασπώνται μόνα τους και απελευθερώνουν ενέργεια.
Το ουράνιο ανακαλύφθηκε από τον χημικό Martin Heinrich Klaproth το 1789 και του έδωσε το όνομα του νεοανακαλυφθέντα πλανήτη Ουρανό. Όμως, έπρεπε να φτάσουμε στον 20ο αιώνα, όταν επιστήμονες ανακάλυψαν πως τα άτομα ουρανίου μπορούσαν να διασπαστούν μέσω της διαδικασίας που είναι γνωστή ως πυρηνική σχάση.
Κατά τη σχάση, ο πυρήνας του ατόμου διασπάται σε δύο ή περισσότερους πυρήνες, οι οποίοι απελευθερώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας.
Το ουράνιο βρίσκεται κυριολεκτικά παντού. Θα το βρούμε σε βράχους, στο έδαφος και το νερό. Έχουμε βρει ίχνη ουρανίου σε μικρές ποσότητες, ακόμα και σε ζώα και φυτά. Το μεγαλύτερο μέρος του βρίσκεται στον φλοιό της Γης, από όπου το εξορύσσουμε και το συμπυκνώνουμε, ώστε να αυξηθεί η ποσότητα της πιο χρήσιμης ραδιενεργούς μορφής του, το ουράνιο-235.
Το ουράνιο-235 είναι ένα ισότοπο του ουρανίου, το οποίο είναι μια εκδοχή ενός στοιχείου που έχει την ίδια βασική ταυτότητα αλλά ζυγίζει λίγο περισσότερο ή λιγότερο. Για να καταλάβουμε τι σημαίνει αυτό, θα πρέπει να σκεφθούμε τα πορτοκάλια από ένα δέντρο. Κάποια είναι μεγάλα και κάποια πιο μικρά, όμως όλα είναι πορτοκάλια, παρά το διαφορετικό βάρος τους. Έτσι και στο ουράνιο, ένα ισότοπο είναι το ίδιο με το στοιχείο, αλλά με διαφορετική μάζα.
Το ουράνιο στην ακατέργαστη μορφή του αποτελείται κυρίως από ουράνιο-238. Αυτό περιέχει μόνο 0.7% ουράνιο-235, που είναι και το ισότοπο που επιτρέπει τη μεγαλύτερη πυρηνική σχάση. Με τη διαδικασία εμπλουτισμού, συγκεντρώνεται το ουράνιο-235, ώστε να πάρουμε την πιο χρήσιμη μορφή του.
Ο εμπλουτισμό όμως μπορεί να καταστήσει του ουράνιο χρήσιμο και για την δημιουργία πυρηνικών όπλων, καθώς το ουράνιο στη φυσική του μορφή δεν έχει αρκετό ουράνιο-235 για να παράγει μεγάλες ποσότητες ενέργειας, τόσο για όπλα, όσο και για πυρηνικούς αντιδραστήρες. Η διαδικασία εμπλουτισμού γίνεται σε τρία βήματα.
Το πρώτο βήμα είναι η μετατροπή του ουρανίου σε αέριο, που ονομάζεται εξαφθοριούχο ουράνιο. Στο δεύτερο βήμα, το αέριο διοχετεύεται σε μια μηχανή που ονομάζεται φυγόκεντρος και περιστρέφεται πολύ γρήγορα. Επειδή το ουράνιο-235 είναι λίγο ελαφρύτερο από το ουράνιο-238, κινείται προς τα έξω πιο αργά όταν περιστρέφεται και τα δύο ισότοπα διαχωρίζονται.
Όταν του ουράνιο είναι εμπλουτισμένο κατά 3%-5%, τότε δημιουργείται το ουράνιο-235. Με εμπλουτισμό 20% θεωρείται ουράνιο-235 υψηλού εμπλουτισμού, ενώ το 90% και πάνω είναι γνωστό σαν ουράνιο οπλικής ποιότητας.
Ο εμπλουτισμός από 90% και πάνω είναι αυτή που χρησιμοποιείται στα πυρηνικά όπλα, επειδή μπορεί να δημιουργήσει μια ταχύτατη και ανεξέλεγκτη αλυσιδωτή αντίδραση, απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πολύ μεγαλύτερη από άλλα ισότοπα.
Κάπως έτσι, πολλές σελίδες επικεντρώνονται στη στρατιωτική χρήση του ουρανίου, αντί να δείξουν τις θετικές χρήσης του ουρανίου στη σύγχρονη ζωή. Αυτή τη στιγμή, με υψηλά επίπεδα εμπλουτισμού δημιουργούμε το 10% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας. Στις ΗΠΑ τα περισσότερα πυρηνικά εργοστάσια λειτουργούν με ουράνιο σαν καύσιμο, παράγοντας καθαρή ενέργεια χωρίς εκπομπές άνθρακα.
Εκτός από την ενέργεια όμως, το ουράνιο χρησιμοποιείται σε πάρα πολλές θεραπείες για τον καρκίνο, όπως επίσης και σε πολλές τεχνολογίες απεικόνισης.
Την ίδια στιγμή, του ουράνιο χρησιμοποιείται και στην ναυτική τεχνολογία και την αεροδιαστημική, με τα υποβρύχια και τα διαστημόπλοια που εξερευνούν τον κόσμο να βασίζονται σε εμπλουτισμένο ουράνιο για να λειτουργήσουν αθόρυβα και αποτελεσματικά, για δεκάδες χρόνια.
Το ουράνιο είναι ένα ορυκτό που μπορεί να φωτίσει μια πόλη ή μπορεί να την εξαφανίσει από τον χάρτη. Αυτό που πρέπει να γνωρίζουμε όμως είναι πως η δημιουργία πυρηνικών όπλων απαιτεί εμπλουτισμό άνω του 90%.
Το ουράνιο μπορεί να αλλάξει ή να καταστρέψει τον κόσμο. Το θέμα είναι πως το χρησιμοποιούμε.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
