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O que é urânio enriquecido? Como ele está revolucionando a indústria de energia nuclear?
Urânio enriquecido é o urânio que teve sua composição aumentada em uma porcentagem de urânio-235 por meio de um processo chamado separação de isótopos. O urânio em seu estado natural consiste em três isótopos principais: urânio-238, urânio-235 e urânio-234. Ajustar a concentração de urânio-235 o torna um importante recurso de energia nuclear, que não é usado apenas na geração de energia nuclear civil, mas também é vital para armas nucleares militares. Atualmente, existem cerca de 2.000 toneladas de urânio altamente enriquecido no mundo, a maior parte usada para energia nuclear, armas nucleares e propulsão de navios.
O único isótopo restante de urânio enriquecido é chamado de urânio empobrecido (DU), que é menos radioativo que o urânio natural, embora ainda seja muito denso.
O processo de produção de urânio enriquecido
O urânio geralmente é extraído no subsolo ou a céu aberto e depois passa por um processo de fundição para extraí-lo. Isso é obtido por meio de uma série de etapas químicas que produzem um óxido de urânio concentrado chamado "yellowcake", que tem cerca de 80% de urânio. Este yellowcake requer processamento adicional para obter uma forma de urânio adequada para a produção de combustível nuclear.
O requisito usual para urânio enriquecido é uma concentração de urânio-235 entre 3,5% e 4,5%, e muitos reatores nucleares exigem uma concentração maior de urânio-235 para operar normalmente.
Tipos e aplicações do urânio enriquecido
O urânio pouco enriquecido (LEU) contém menos de 20% de urânio-235, enquanto o urânio altamente enriquecido (HEU) geralmente contém 20% ou mais de urânio-235, o que é uma alta concentração crítica para armas nucleares e certos projetos de reatores. é de vital importância. Além disso, há o urânio altamente enriquecido e pouco enriquecido (HALEU) e o urânio ligeiramente enriquecido (SEU). Esses diferentes tipos de urânio expandem o escopo de aplicação da energia nuclear.
O urânio-236 é um isótopo indesejado no urânio reprocessado que consome nêutrons, tornando necessárias concentrações mais altas de U-235.
Métodos técnicos para enriquecimento de urânio
Os dois principais métodos atuais de enriquecimento comercial são a difusão de gás e a centrifugação de gás. O desenvolvimento dessas tecnologias melhorou significativamente a eficiência da produção de urânio enriquecido. A centrifugação de gás requer apenas 2% a 2,5% da energia de tecnologias mais antigas, o que a torna a escolha padrão atual.
O futuro da tecnologia nuclear
Além da centrifugação de gás, a tecnologia de separação a laser também recebeu ampla atenção. Devido ao seu baixo consumo de energia e excelentes benefícios econômicos, ela também pode remodelar o cenário da tecnologia de enriquecimento de urânio.
A tecnologia de separação a laser pode separar urânio em condições quase indetectáveis e tem o potencial de mudar o mundo da tecnologia nuclear.
Conclusão
À medida que a tecnologia de enriquecimento de urânio se desenvolve, a maneira como a energia é produzida na indústria de energia nuclear também está evoluindo. Como essas mudanças afetarão as novas estratégias para o uso global de energia e a situação da segurança internacional?
