كيف يتم تحويل اليورانيوم الصلب الى غاز تعد عملية تحويل اليورانيوم من حالته الصلبة الخام إلى حالة غازية هي العصب الكيميائي للدورة الوقودية النووية، فبدون هذه السلسلة من التفاعلات المعقدة، يستحيل فيزيائياً فصل النظائر لرفع تركيز اليورانيوم 235. تبدأ هذه الرحلة من الكعكة الصفراء، وهي مركزات اليورانيوم التي تتكون غالباً من ثماني أكسيد الثلاثي يورانيوم. الخطوة الأولى والجوهرية هي التنقية بالاستخلاص بالمذيبات، حيث تُذاب الكعكة الصفراء في حمض النتريك لإنتاج محلول نترات اليورانيل. هذه الخطوة تضمن إزالة الشوائب المعدنية مثل الفاناديوم والبورون التي قد تمتص النيوترونات لاحقاً. بعد التنقية، يتم تسخين نترات اليورانيل حرارياً لإنتاج ثلاثي أكسيد اليورانيوم، وهو مسحوق برتقالي اللون. هنا تبدأ العمليات الكيميائية الحرارية، حيث يُختزل ثلاثي أكسيد اليورانيوم باستخدام غاز الهيدروجين عند درجات حرارة تصل إلى 600 درجة مئوية داخل مفاعلات خاصة، لينتج ثاني أكسيد اليورانيوم وبخار الماء.بمجرد الحصول على ثاني أكسيد اليورانيوم المستقر، ننتقل إلى مرحلة الهيدروفلورة، وهي مرحلة حرجة تتضمن تفاعل ثاني أكسيد اليورانيوم مع غاز فلوريد الهيدروجين اللامائي. هذا التفاعل الطارد للحرارة يُنتج رباعي فلوريد اليورانيوم، المعروف باسم الملح الأخضر. تجري هذه العملية في مفاعلات ذات طبقة مميعة لضمان التلامس الكامل بين الغاز والصلب. إن الملح الأخضر مادة صلبة غير متطايرة، وهو يمثل الجسر نحو المنتج النهائي المطلوب. المرحلة الختامية والأكثر دقة هي الفلورة النهائية، حيث يُعرّض رباعي فلوريد اليورانيوم لغاز الفلور، وهو أحد أكثر العناصر كيميائيةً ونشاطاً في الطبيعة. يتفاعل رباعي فلوريد اليورانيوم مع غاز الفلور لإنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم، وهو المركب الوحيد لليورانيوم الذي يمتلك ضغطاً بخارياً مرتفعاً بما يكفي ليتحول إلى غاز عند درجات حرارة وضغوط معتدلة.تكمن العبقرية الهندسة في خصائص مركب سداسي فلوريد اليورانيوم، فهو مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة عند ضغط جوي واحد، لكنه يتسامى أي يتحول مباشرة من الصلب إلى الغاز عند تسخينه إلى 56.5 درجة مئوية. هذه الخاصية هي التي تفتح باب التخصيب، حيث يُضخ الغاز في أجهزة الطرد المركزي الغازية. يتم تخزين سداسي فلوريد اليورانيوم في أسطوانات فولاذية ضخمة تحت ضغط وتبريد معينين ليبقى في الحالة الصلبة لأغراض السلامة، وعند الحاجة للتخصيب، تُوضع الأسطوانات في أفران التغذية لتبخير المادة وتحويلها إلى تيار غازي منتظم. إن إنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم يتطلب تقنيات هندسية فائقة لمنع التسرب، لأن المادة تتفاعل بعنف مع الرطوبة الجوية لتنتج حمض الهيدروفلوريك السام ومركبات اليورانيل. بذلك، يمثل تحويل اليورانيوم إلى غاز سداسي فلوريد اليورانيوم قمة التزاوج بين الكيمياء التحويلية والهندسة النووية، محولاً المادة الخام من صخور صلبة خاملة إلى غاز حيوي قابل للتحكم النظيري الدقيق.#اليورانيوم #تخصيب_اليورانيوم#Uranium #Chemistry #Physics#مجلة ايليت فوتو ارت..