Grunnleggende Om Spaltbart Materiale

Hva er spaltbart materiale?

Spaltbare materialer består av atomer som kan deles av nøytroner i en selvbærende kjedereaksjon for å frigjøre enorme mengder energi. I atomreaktorer styres fisjonsprosessen og energien utnyttes for å produsere elektrisitet. I atomvåpen frigjøres fisjonsenergien på en gang for å produsere en voldsom eksplosjon. De viktigste spaltbare materialene for kjernekraft og atomvåpen er en isotop av plutonium, plutonium-239, og en isotop av uran, uran-235. Uran-235 forekommer i naturen. For alle praktiske formål gjør plutonium-239 det ikke.

hva er plutonium-239?

Plutonium-239 (heretter kalt «plutonium») er et tungt grunnstoff bestående av 94 protoner og 145 nøytroner. Det kan ha en rekke kjemiske former. Atomvåpen bruker plutoniummetall. Plutoniumdioksyd brukes som en komponent i noen atombrensel. Plutonium har en halveringstid på over 24.000 år (en halveringstid er tiden det tar for halvparten av en gitt mengde radioaktivt materiale å forfalle til andre elementer).

hvordan blir plutonium laget?

To viktige fasiliteter er nødvendig for å oppnå plutonium. Først i en atomreaktor absorberer uran-238 et nøytron. Dette fører til atomreaksjoner som konverterer det til plutonium. Plutoniet ender opp i det brukte atombrenselet sammen med ubrukt uran og svært radioaktive fisjonsprodukter. I hovedsak produserer alle atomreaktorer i verden plutonium på denne måten, men plutonium i brukt brensel er ikke brukbart for kjernekraft eller atomvåpen. For å få plutonium til en brukbar form, er det nødvendig med et annet nøkkelanlegg, et reprosesseringsanlegg, for å kjemisk skille ut plutoniet fra de andre materialene i brukt brensel. Reprosessering er generelt ansett som en av de viktigste koblingene mellom sivil kjernekraftkapasitet og kjernevåpenproduksjonskapasitet(den andre er urananrikning-se nedenfor).

hva brukes plutonium til?

når plutonium er separert, kan det bearbeides og formes til fisjonskjerne i et atomvåpen, kalt en «grop». Atomvåpen krever vanligvis tre til fem kilo plutonium. Plutonium kan også omdannes til et oksid og blandes med urandioksid for å danne blandet oksid (MOX) brensel for atomreaktorer.

Per 1995 var det omtrent 270 tonn separert plutonium i militære varelager og omtrent 180 tonn separert plutonium i sivile varelager over hele verden.

hvor produseres plutonium?

Storbritannia, Frankrike, Russland, India, Japan, Israel og Kina opererer reprosesseringsanlegg for å skaffe plutonium (de to siste kun for militære formål). Andre Land i Vest-Europa eier plutonium som ble skilt I Storbritannia og / Eller Frankrike. Nord-Korea har også drevet et reprosesseringsanlegg.

i USA skjedde reprosessering for atomvåpen ved Hanford Reservation, Washington og Savannah River Site, South Carolina. Noen sivile og militære reprosessering skjedde også mellom 1966 Og 1972 I West Valley, New York. USA. plutoniumproduksjonsreaktorer ble stengt ned i 1988, og stopping av reprosessering for militære formål ble kodifisert i formell politikk i juli 1992. Usa støtter ikke reprosessering på grunn av sin spredning farer, men I praksis USA har vært selektiv i motstridende reprosessering i andre land

Hva er høyanriket uran?

det andre viktige spaltbare materialet som har blitt brukt til atomvåpen er høyanriket uran (HEU), vanligvis definert som uran hvis andel uran-235, den spaltbare isotopen av uran, har blitt økt til over 90%. Naturlig uran utvunnet fra jorden består av ca 0,7% uran-235 (U-235), og ca 99,3% uran-238 (U-238),, og anrikning er prosessen med å øke forholdet Mellom U-235 Til U-238. Halveringstiden til uran-235 er 704 millioner år, mens halveringstiden Til U-238 er ca 4,5 milliarder år.

det er viktig å merke seg at de fleste atomreaktorer kjører på lavanriket uran (LEU), som vanligvis er 3% -5% uran-235. LEU kan ikke brukes i atomvåpen.

hvordan er høyanriket uran gjort?

Tradisjonelt har uran blitt utvunnet fra underjordiske og åpne pit gruver. Dette naturlige uranet blir behandlet og deretter beriket. Tallrike teknologier har blitt utviklet for å anrike uran, som gassdiffusjon, sentrifuger og elektromagnetisk separasjon. Alle disse teknologiene krever en stor innledende investering og store mengder energi til å operere.

Hva BRUKES HEU til?

HEU ble først utviklet for bruk i atomvåpen. Det kan kombineres med plutonium for å danne» gropen», eller kjernen av et atomvåpen, eller det kan brukes alene som kjernefysisk eksplosiv. Bomben droppet På Hiroshima brukte BARE HEU. Omtrent 15-20 kg HEU er tilstrekkelig til å lage en bombe uten plutonium.

HEU har også ikke-våpenbruk. Den brukes som drivstoff i forskningsreaktorer og atomreaktorer som driver noen marinefartøy.

Om lag 2300 tonn HEU har blitt produsert for militære formål over hele verden-hovedsakelig Av Usa og Sovjetunionen. Om lag 20 tonn HEU har blitt brukt i forskningsreaktorer over hele verden.

HVOR er HEU produsert?

HEU kan i teorien produseres i ethvert anrikningsanlegg. Flere land opererer anrikningsanlegg for å produsere LEU for atomreaktorer, men ikke alle disse landene har brukt sine planter til å lage høyt anriket uran. Det Internasjonale Atomenergibyrået (Iaea), Et fn-byrå, har som oppgave å sikre at uran fra sivile atomprogrammer ikke viderekobles til våpenformål bare i ikke-atomvåpenstater som har undertegnet Ikke-Spredningsavtalen. HEU ble produsert i Usa I Oak Ridge, Tennessee og Portsmouth, Ohio. Usa produserer IKKE LENGER HEU. Det fortsetter å bruke HEU fra sitt lager for forskningsreaktorer og maritim fremdrift.

dette faktaarket produsert i fellesskap Med Leger For Samfunnsansvar.