انتشار غازي

هناك نظيرين مشعّين لليورانيوم، ²³⁵U و ²³⁸U وهما متشابهان في كثير من الأمور باستثناء أن يورانيوم-235 عبارة عن مادة انشطارية، وهي المادة الوححيدة المتوفرة في الطبيعة ولها هذه الخواص.[2] لكن اليورانيوم في الطبيعة يحوي فقط 0.72% وزناً من ²³⁵U، ويجب أن تصل نسبته إلى 2–5% ليصبح من الممكن استخدامه في التفاعل النووي المستمر اللازم للقنبلة النووية.[3]

إن سداسي فوريد اليورانيوم UF₆ هو المركب الوحيد لليورانيوم الذي له تطايرية كافية ليستعمل في الانتشار الغازي من أجل فصل نظائر اليورانيوم عن بعضها. لحسن الحظ فإن الفلور يتألف من نظير وحيد وهو ¹⁹F، بالتالي فإن الفرق الذي مقداره 1% بين الوزن الجزيئي لمركبي ²³⁵UF₆ و ²³⁸UF₆ هو نتيجة لفرق الوزن بين نظيري اليورانيوم فقط. على هذا الأساس فإن هذا المركب كان الخيار الوحيد كمادة أولية لعملية الفصل.[4]

بتطبيق قانون غراهام على سداسي فلوريد الليورانيوم:

${\displaystyle {{\mbox{Rate}}_{1} \over {\mbox{Rate}}_{2}}={\sqrt {M_{2} \over M_{1}}}={\sqrt {352.041206 \over 349.034348}}=1.004298...}$

حيث:

Rate₁ معدل تدفق ²³⁵UF₆.

Rate₂ معدل تدفق ²³⁸UF₆.

M₁ الكتلة المولية لـ ²³⁵UF₆ = 235.043930 + 6 × 18.998403  = 349.034348 غ. مول⁻¹

M₂ الكتلة المولية لـ ²³⁸UF₆ = 238.050788 + 6 × 18.998403  = 352.041206 غ.مول⁻¹

بالتاي فإن هناك 0.4% فرق في سرعة تدفق جزيء ²³⁵UF₆ عن جزيء ²³⁸UF₆ مما يمكن من الفصل.[5]

• بوابة الفيزياء
• بوابة طاقة
• بوابة طاقة نووية