Paano pinayaman ang uranium upang gumawa ng mga bomba?

Ang enriched uranium ay uranium na may mataas na porsyento ng isotope U-235, na bumubuo lamang ng tungkol sa .72% ng natural na uranium.Ang normal na uranium ay tinutukoy bilang U-238, kung saan ang bilang ay nagpapahiwatig ng dami ng mga nucleon (proton at neutrons) sa atomic nucleus nito.Ang U-235 ay may hindi pantay na dami ng mga proton at neutrons, na ginagawa itong bahagyang hindi matatag at madaling kapitan ng fissioning (paghahati) mula sa mga thermal neutrons.Ang pagkuha ng proseso ng fission upang magpatuloy bilang isang reaksyon ng kadena ay ang batayan ng enerhiya ng nukleyar at mga sandatang nuklear.

sapagkat ang U-235 ay may magkaparehong mga katangian ng kemikal sa normal na uranium at 1.26% lamang ang magaan, ang paghihiwalay ng dalawa ay maaaring maging isang hamon.Ang mga proseso ay karaniwang medyo enerhiya-masinsinang at magastos, na ang dahilan kung bakit kakaunti lamang ang mga bansa na nakamit ito ng isang pang-industriya na scale hanggang ngayon.Upang makagawa ng uranium-grade uranium, ang U-235 porsyento ng 3-4% ay kinakailangan, samantalang ang mga armas-grade uranium ay dapat na binubuo ng 90% U-235 o higit pa.Mayroong hindi bababa sa siyam na pamamaraan para sa paghihiwalay ng uranium, bagaman ang ilan ay tiyak na gumagana nang mas mahusay kaysa sa iba.Ang unang yugto ay binubuo ng thermal pagsasabog.Sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang manipis na temperatura gradient, ang mga siyentipiko ay maaaring mag-coax ng mas magaan na mga partikulo ng U-235 patungo sa isang rehiyon ng init, at mas mabibigat na mga molekula ng U-238 patungo sa isang mas malamig na rehiyon.Ito ay paghahanda lamang ng materyal na feed para sa susunod na yugto, ang paghihiwalay ng isotope ng electromagnetic.Ang ionized uranium ay pagkatapos ay pinabilis sa baluktot ng isang malakas na magnetic field.Ang mas magaan na U-235 na mga atomo ay na-deflect nang kaunti pa, habang ang U-238 atoms ay bahagyang mas mababa.Sa pamamagitan ng pag -uulit ng prosesong ito nang maraming beses, ang uranium ay maaaring mapayaman.Ang pamamaraan na ito ay ginamit upang gumawa ng ilan sa mga enriched uranium para sa maliit na bomba ng batang lalaki, na sinira ang Hiroshima.Ang pamamaraang ito ay nagtulak sa uranium hexafluoride gas sa pamamagitan ng isang semi-permeable membrane, na bahagyang pinaghiwalay ang dalawang isotopes sa isa't isa.Tulad ng naunang pamamaraan, ang prosesong ito ay kakailanganin upang maisagawa nang maraming beses upang ibukod ang isang malaking halaga ng U-235.Ang mas magaan na U-235 atoms ay bahagyang mas pinipilit na itulak patungo sa mga panlabas na dingding ng mga sentripuges, na nakatuon sa kanila kung saan maaari silang makuha.Tulad ng lahat ng iba pang mga pamamaraan, dapat itong isagawa nang maraming beses upang gumana.Ang buong mga sistema na naglilinis ng uranium sa ganitong paraan ay gumagamit ng maraming mga sentripuges at tinatawag na centrifuge cascades.Ang Zippe Centrifuge ay isang mas advanced na variant sa tradisyonal na sentripuge na gumagamit ng init pati na rin ang sentripugal na puwersa upang paghiwalayin ang isotopna nagsasamantala sa isang napakaliit na pagkakaiba sa dalawang isotopes na propensidad upang baguhin ang valency sa mga reaksyon ng oksihenasyon/pagbawas.