صاحب‌خبر - ناصری- انرژی هسته‌ای از جمله انرژی‌هایی است که کاربرد زیادی در جهان دارد. راکتورها انواع مختلفی دارند، برخی از آن ها در تحقیقات، بعضی از آن ها برای تولید رادیو ایزوتوپ های پر انرژی، برخی برای راندن کشتی ها و برخی برای تولید برق به کار می‌روند؛ اما شاید برای شما هم این سوال پیش آمده باشد که مگر اورانیوم چقدر انرژی تولید می کند که این قدر مورد توجه است؟ به تازگی شرکت مادر تخصصی تولید و توسعه انرژی اتمی ایران تصویری از 5 گرم اورانیوم را با دیگر سوخت ها مقایسه کرده که از میزان بالای انرژی آن خبر می دهد. امروز ضمن بررسی میزان انرژی تولیدی 5 گرم اورانیوم، برای شما درباره اصطلاحات چرخه هسته ای مانند کیک زرد، غنی سازی و ... نوشته ایم که خواندنش خالی از لطف نیست . انرژی 5 گرم اورانیوم همان طور که نوشتیم شرکت مادر تخصصی تولید و توسعه انرژی اتمی ایران برای این که ما تصور واضح تری از انرژی هسته ای داشته باشیم، تصویری را منتشر کرد که نشان می داد 5 گرم اورانیوم چه میزان انرژی تولید می‌کند. شاید باورش سخت باشد اما همان تکه کوچک 5 گرمی اورانیوم که در عکس می بینید: 1. معادل 481 متر مکعب گاز طبیعی، انرژی تولید می‌کند. 2. معادل 907 کیلوگرم زغال سنگ، انرژی تولید می‌کند. 3. معادل 474 لیتر نفت، انرژی تولید ‌می‌کند. همچنین در این تصویر آمده که همین قرص 5 گرمی اورانیوم می تواند انرژی لازم برای روشن نگه داشتن 2 سال و نیم یک لامپ 100 وات را تولید کند. نکته جالب تر ماجرا این است که انرژی هسته ای بر خلاف نفت، زغال سنگ و گاز طبیعی یکی از فناوری‌هایی است که کمترین میزان کربن را تولید می‌کند. اورانیوم چطور به انرژی تبدیل می شود؟ باید این نکته را یادآوری کنیم اورانیومی که از زمین استخراج می‌شود، بلافاصله قابل استفاده در نیروگاه های تولید انرژی نیست. برای آن که بتوان بیشترین بازده را از اورانیوم به دست آورد، فرایندهای مختلفی روی سنگ معدن اورانیوم صورت می‌گیرد تا بتوان از آن انرژی استخراج کرد. چرخه سوخت اورانیوم نسبت به سوخت های رایج دیگر، از جمله زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، بسیار پیچیده تر و متفاوت تر است که به آن چرخه سوخت هسته ای هم می‌گویند. اکتشاف و استخراج اورانیوم در قدم اول باید اورانیوم را از معاون استخراج کرد. آخرین آماری که از تولید اورانیوم منتشر شده مربوط به سال 2015 است که بیش از 60 هزار و 496 تن بوده است. در این میان قزاقستان، کانادا و استرالیا سه تولیدکننده بزرگ اورانیوم در جهان هستند که ۷۰ درصد اورانیوم جهان را تولید می کنند. البته شاید بد نباشد بدانید که افغانستان بزرگ ترین معدن اورانیوم جهان را در خود جای داده است. ساخت کیک زرد احتمالا با این قسمت به خوبی آشنایی داشته باشید. سنگ معدن اورانیوم بعد از استخراج، به آسیاب فرستاده می‌شود تا خوب خرد و خرده سنگ هایی با ابعاد یکسان تولید شود. اورانیوم توسط اسید سولفوریک از دیگر اتم‌ها جدا می‌شود، محلول غنی شده از اورانیوم ،تصفیه و خشک می‌شود. گرد به دست آمده سپس در یک فرایند شیمیایی به ماده جامد زرد رنگی تبدیل می شود که به کیک زرد موسوم است. کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آن را اورانیوم تشکیل می دهد. غنی سازی اورانیوم این قسمت همان جایی است که در تولید میله های سوخت اهمیت بالایی دارد. در این قسمت برای این که اورانیوم غلظت کافی برای تبدیل به میله سوخت شدن را پیدا کند باید ایزوتوپ قابل شکافت آن را غنی کرد. این کار توسط سانتریفیوژ اتفاق می افتد. حالا هر چه این غنی سازی درصد بالاتری داشته باشد، می توان انرژی بیشتری از آن استخراج کرد و برای نیاز های مختلف، اورانیوم با غنی سازی درصد خاصی مورد نیاز است. مثلا برای یک راکتور آب سبک، سوختی با 5 درصد اورانیوم مورد نیاز است و برای کاربردهای دارویی 20 درصد و60 درصد. در حالی که در یک بمب اتمی، سوخت هسته ای باید حداقل 90 درصد غنی شده باشد. ساخت میله های سوخت خب حالا رسیدیم به مرحله انتهایی جلویی در چرخه سوخت. این تصویری که در بخش «انرژی 5 گرم اورانیوم» دیدید، همان قرصی است که در این مرحله به دست می آید. اورانیوم غنی شده که هنوز به شکل UF6 است، باید به پودر دی اکسید اورانیوم (UO2) تبدیل شود تا به عنوان سوخت هسته ای قابل استفاده باشد، پودر UO2 سپس فشرده می‌شود و به شکل قرص در می‌آید. قرص ها در معرض حرارت با دمای بالا قرار می‌گیرند تا به قرص های سرامیکی تبدیل شوند. پس از طی چند فرایند فیزیکی، قرص هایی سرامیکی با ابعاد یکسان حاصل می‌شود. حال، متناسب با طراحی راکتور و نوع سوخت مورد نیاز، این قرص های کوچک را دسته دسته کرده و در لوله ای ویژه قرار می‌دهند. این لوله از آلیاژ خاصی ساخته شده که در برابر خوردگی بسیار مقاوم و در عین حال از رسانایی حرارتی بسیار بالایی برخوردار است. حال میله سوخت آماده شده است و برای استفاده در راکتور به نیروگاه فرستاده می‌شود. کشورهایی که توانایی غنی سازی دارند براساس گزارش آژانس انرژی اتمی، کشورهای ایالات متحده آمریکا، روسیه، چین، فرانسه، ایتالیا، بلژیک، اسپانیا، آلمان، هلند، انگلستان و ژاپن در قالب شش سازمان قادر به غنی‌سازی اورانیوم در حد تجاری هستند. هند و پاکستان هم با درصد غنی‌سازی پایین‌تر، این کار را انجام می دهند. البته در میان این کشورها نام ایران هم دیده می شود که حتما درباره غنی سازی 60 درصدی که در سازمان انرژی اتمی شروع شده مطلع شده اید. البته لیبی و آرژانتین هم پیش از این غنی سازی انجام می دادند اما هم اکنون غنی سازی در این دو کشور متوقف شده است. گمانه زنی‌هایی درخصوص توانایی غنی‌سازی اورانیوم کره شمالی هم وجود دارد.∎​