Uraanisvaiheet

Uraanisvaiheet viittaavat uraanin eri kemiallisiin ja fyysisiin muotoihin, jotka syntyvät sen rikastamisprosessin aikana. Uraani esiintyy luonnossa pääasiassa U-238-isotoopina, mutta myös U-235 ja U-234 ovat luonnossa esiintyviä isotooppeja. Uraanin rikastaminen tarkoittaa prosessia, jossa U-235-isotooppien osuutta kasvatetaan luonnollisesta 0,7 %:sta korkeammaksi, yleensä 3–5 %:iin siviili- ja sotilaskäyttöön.

Ensimmäinen vaihe on uraanin kaivaminen ja jalostaminen. Uraanimalmista valmistetaan uraanidioksidia (UO₂), joka sitten muunnetaan uraanitrioksidiksi (U₃O₈) tai muiksi kemiallisiksi yhdisteiksi. Tämän jälkeen uraaniyhdisteet muunnetaan uraanheksafluoridiksi (UF₆), joka on kaasu ja sopiva rikastamista varten.

Rikastamisen päävaiheet ovat diffuusio, sentrifugointi ja laserrikastus. Diffuusiomenetelmä perustuu kaasujen diffuusion eroihin, kun taas sentrifugointi hyödyntää sentrifugivoimia erottaakseen kevyemmän U-235-isotoopin raskaammasta U-238-isotoopista. Laserrikastus on uudempi tekniikka, joka käyttää valoa erottaakseen isotooppeja.

Rikastetun uraanin jälkeen seuraa jälkikäsittely, jossa UF₆ muunnetaan jälleen kiinteäksi yhdisteeksi, kuten UO₂-pelletteiksi, jotka käytetään ydinvoimaloissa polttoaineena. Uraanin eri vaiheet ovat olennaisia ydinenergian tuotannossa ja sotilas- tai tutkimuskäytössä.

Uraanin käsittelyyn liittyy myös turvallisuus- ja ympäristövaatimuksia, sillä uraani on radioaktiivista ja myrkyllistä. Rikastamisen ja jalostamisen prosessit vaativat huolellista valvontaa ja turvallisuustoimenpiteitä.