Uranyum Zenginleştirme Programı Nedir

**Prof. Dr. Sinsi** · 10-19-2012

Uranyum Zenginleştirme Programı nedir

Uranyum Zenginleştirme Programı nedir? Nükleer Silah Teknolojisi mi? Nükleer Enerji Teknolojisi mi?

Bugünlerde, (bu sunumun ilk verildiği iki yıl önceki yaz başlarında) İran’ın uranyum zenginleştirme programının Türkiye’ye tehdit oluşturduğu konusunda batı kaynaklı bilgiler ile Türkiyede bir kuşku yaratılmakta idi

Bunun doğruluk derecesini irdelemek için atom bombası nedir, nükleer santral nedir, uranyum zenginleştirme nedir konularında teknik aydınlatma bilgisi vermek istedim

Önce şunu soralım: İran atom bombası yapsa ve Türkiyeye veya bir komşusuna karşı kullansa ne olur? Prof

Dr

Turhan Çiftçibaşı'nın yazısı

Bombanın patladığı yerde herkes ölür

Yakın illerde ve İranda radroaktif serpinti ile çoğunluk kanser olur veya sakat kalır

İsraile karşı kullansa ne olur? Filistinde Suriyede herkes sakat kalır

Çernobilde zincir reaksiyonu denilen bomba patlaması olmadiği halde, sadece teknik arıza ile nükleer maddenin buharlaşarak atmosfere karışması ile karadeniz sahilimizde etkileri uzun sürdü

Dolayısıyla İran Türkiyeye nükleer saldırı yapar mı, vapmaz mı, bu Genel Kurmayın ve Dışişlerinin işidir

Ama bunun teknik detayını bilmekte öncelikle yarar var

Biraz kimya bilgisi tazeleyeceğim

Ama lütfen sabırla okuyalım, çok sade ve anlaşılır yazılmıştır:

Uranyum nedir?

Nükleer silahın ve nükleer santralların tabiatta bulunan ham maddesi uranyumdur

Uranyum atom çekirdeğinde proton ve nötron sayısı toplamı, yani atom ağırlığı en büyük maddelerden

Proton ve nötron sayıları çok büyük olduğundan, bu maddelerin atom yapıları kararlı değil

Zaman içerisinde radyoaktif ışımalar yayarak çekirdekleri parçalanıyor, daha küçük atomlara ayrılıyorlar

Uranyum tabiatta doğal olarak bulunan en ağır madde

Bundan daha ağır elementler de var, ama yapay olarak üretiliyorlar ve daha çabuk parçalanıyorlar

Uranyum tabiatta U-235 ve U-238 olmak üzere iki biçimde bulunur

Proton ve elektron sayıları eşit (92) olduğundan kimyasal özellikleri tümüyle aynıdır, ama nötron sayısı farklı olduğundan yoğunluğu çok az farklıdır

U-235 te 143 nötron, U-238 de 146 nötron vardır

Nükleer reaktörlerde ve atom bombasında çok az hafifi olan U-235 kullanılır

Diğeri yani U-238 ne işe yarar ? Nükleer santrallarda yüksek teknolojik işleme ile gene atom bombası ve santrallarda kullanılan daha değerli olan plütonyum elde etmekte kullanılır

Atom bombası nedir? Nükleer enerji santralı nedir?

Her ikisi de aynı temele dayanır

Nükleer füzyon ya da zincirleme reaksiyon

U-235 maddesine veya yüksek teknolojik tekniklerle üretilmiş daha ağır bir madde olan plütonyum-239 maddesine bir nötron gönderildiğinde bir atom çekirdeğine çarparsa çekirdek parçalanır, büyük bir enerji çıkar, ve daha küçük çekirdeklere ayrılır

Buradan üç nötron yayınlanır

Her biri birer çekirdeğe çarparsa her biri üçer nötron daha fırlatarak parçalanır

Bu zincirleme reaksiyon sonunda muazzam bir enerji ortaya çıkar

Ama atomların yapısında büyük boşluk vardır

Atomun çekirdeği bilya büyüklüğü kabul edilirse elektronların yörüngesi stadyum çevresi gibidir

Arası boşluktur, ve gönderilen bir nötronun çekirdeğe çarpma ihtimali çok düşüktür

1 cm3 herhangi bir maddede 1020 civarında atom bulunduğu da dikkate alınırsa, maddenin kütlesi büyüdükçe gönderilen nötronun birine çarpmazsa diğer çekirdeğe çarpma ihtimali artar

Hesaplara ve uygulamadaki pratiğe gore, malzemenin kütlesi kritik kütle denilen miktara ulaştığında gelen nötron mutlaka birine çarpmaktadır

Kritik kütle uranyum-235 için 50 kg

, plütonyum-239 için 16 kg

dır

U-239 ile kaplanmış plütonyum-239 için 10 kg

yeterli olmaktadır

Nükleer santralda bu malzemeler nasıl kullanılır ?

60 kg

Uranyum 30’ar kilogramlık iki parça halinde (18 kg

Plütonyum 9’ar kilogramlık iki parça halinde) suyun içinde bulunurlar

Bir taraftan nötron tabancası ile üzerlerine nötron gönderilirken iki parça yaklaştırılarak kritik kütleye yaklaşılır, uzaklaşılır

Kütle miktarı, kritik kütleye yaklaştıkça madde ısınmaya başlar

Kritik kütleyi henüz aşmamışken bir çarpma ile oluşan üç nötronun hepsi yeni atoma çarpamaz

Nükleer santralda bir nötron hep bir nötron olarak devam etsin amaçlanır

Gerekirse iki kütle arasına nötron yutucu malzemeler ile kontrol sistemi şeklinde kurulur

Gerektiğinde nötron tabancasından gönderilen nötron da kesilerek ısınma hızı ayarlanır

Isınan su ile elde edilen buhar buradan kapalı devre sisteme gönderilerek tirbün çevrilerek elektrik enerjisine çevrilerek kullanılır

Nötron tabancası olmasa bile kritik kütlenin üzerinde bulunan radyoaktif madde arada bir kendi çözülmesi ile yayınladığı nötronlar ile kendi kendine füzyon reaksiyonuna neden olabilir

Ama bunun kendiliğinden oluşması için yanyana getirmek mümkün olmaz, daha iki kütle birbirine yaklaştırılırken kritik kütleye yaklaşırken, arada bir kendi çözülmesi ile yayınladığı nötronlar kısmi zincirleme reaksiyonu oluşturmaya başlarlar

Oluşan ısı nedeniyle Uranyum sıvı ve buhar olup dağılır

Atom bombası nedir?

Toplamı kritik kütlenin üzerinde olan iki veya daha fazla kütlenin biri diğerinin üzerine (veya aynı merkezi noktaya) dinamit topu ile fırlatılırken birleşme noktası nötron tabancası ile nötron yağmuruna tutulur

Eriyip buharlaşamadan kritik kütle oluşur ve atom bombası patlar

Yani nükleer santral ile atom bombasi teknolojisi birbirine çok yakındır

Dolayısıyla İran “nükleer silah yapma kapasitesine yaklaşacak“ ifadesi ile “nükleer santral kurma kapasitesine yaklaşacak“ ifadesi arasında fark yok

İran’ın nükleer birikimi santral yapmaya mı, silah yapmaya mı dönüktür

Hangisine inanacağımıza biz karar vereceğiz

Biraz da uranyum zenginleştirmenin detayını ve zorluklarını anlatmam gerekli

Uranyum zenginleştirme nedir ?

Türkiyede de çok bulunduğu söylenen uranyumu işlemenin ilk aşamaları zor değildir

Eriterek dibe çöken ağır kısımların seçilmesi veya kimyasal tekniklerle adım adım saflaştırma işlemidir

Fakat uranyum oranı her yerde çok seyrektir

25 ton uranyum madeninden (toprak) 50 kilogram uranyum elde edilir

Saflaştırılmış bu uranyuma “sarı pasta” denmektedir

Ama saflaştırılmış bu uranyumun %99

3 ü atom bombası ve reaktörde doğrudan kullanılamayan U-238 dir

Yani kullanılabilecek U- 235 oranı % 0,7 (binde 7) sidir

Sonuç olarak 25 ton madenden süzerek 350 gram ilk etapta kullanılabilir U-235 elde edilmektedir

Bir nükleer silah yapımı için veya nükleer reaktörde kullanım için 60 kg

U 235 gereklidir

Dolayısıyla, bir atom bombası yapmak (ya da nükleer santralda kullanmak) için 4300 ton maden işlemek gereklidir

Bunun zorluklarını da ayrıca aşağıda sunuyorum:

Size kısaca ve en anlaşılabilir biçimde, uranyum zenginleştirme basamaklarini sunmak istiyorum

Biraz önce belirttiğim gibi,

25 ton uranyum madeninden (toprak) 50 kilogram uranyum (sarı pasta) elde edilir demiştim

Buraya kadarı basit eritme ve ve en ağır kısmını seçme veya kimyasal tepkime ile uranyumu seçme işlemidir

Bundan sonrası, yani bunun da %99

3 unu oluşturan U-238 i ayırarak binde yedisi olan ve işe yarayan U-235 elde etmek, iğne ile kuyu kazmaktan zor ve meşakkatlidir

Proton ve elektron sayıları eşit olduğundan tüm kimyasal özellikler eşdeğerdir

Sadece yoğunluğu birazcık daha azdır

Dolayısıyla bu ikisini kimyasal yollarla ayıramayız

Bilinen (sır olmaktan çikmiş) fiziksel yollardan bazıları şunlar:

Uranyum hexaflorid gazı elde edilerek çok düşük bir basınç altında çok ince yüzlerce süzgeçten geçirilmekte

Hafif olan U-235 bu süzgeçleri daha çabuk geçtiği için çıkışta U-235 yoğunluğu artmaktadır

Bu işlem yüzlerce kez tekrarlanarak her adında biraz daha U-235 yoğunluğu artırılmaktadır

Daha sonra uranyum tetraklorit haline getirilerek elektriksel olarak yüklenmekte, çok zayıf mıknatısların önünden geçerken daha ağır olanlar yavaşlamakta, daha hafif olan U-235 yoğunluğu artırılmaktadır

Bu işlem de yüzlerce kez tekrarlanmaktadır

Üçüncü aşamada yüzlerce kez santrfüj uygulaması ile biraz daha ağır olan U-235 biraz daha ayıklanmaktadır

Bu bilgiler öğrenilmiş kamuya açık bilgilerdir

Muhtemelen gizli tutulan daha iyi teknikler bulunmuştur ve İran’ın bu bilgileri kendisinin keşfetmesi gerekecektir

Üstelik tüm bu işlemlerin, çalışanların radyoaktif radyasyondan korunması için kurşunlu camların ötesindeki uzaktan kumandalı robot elleri ile yapılması gerekmektedir

10-19-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Uranyum Zenginleştirme Programı Nedir Uranyum Zenginleştirme Programı nedir Uranyum Zenginleştirme Programı nedir? Nükleer Silah Teknolojisi mi? Nükleer Enerji Teknolojisi mi? Bugünlerde, (bu sunumun ilk verildiği iki yıl önceki yaz başlarında) İran’ın uranyum zenginleştirme programının Türkiye’ye tehdit oluşturduğu konusunda batı kaynaklı bilgiler ile Türkiyede bir kuşku yaratılmakta idi Bunun doğruluk derecesini irdelemek için atom bombası nedir, nükleer santral nedir, uranyum zenginleştirme nedir konularında teknik aydınlatma bilgisi vermek istedim Önce şunu soralım: İran atom bombası yapsa ve Türkiyeye veya bir komşusuna karşı kullansa ne olur? Prof Dr Turhan Çiftçibaşı'nın yazısı Bombanın patladığı yerde herkes ölür Yakın illerde ve İranda radroaktif serpinti ile çoğunluk kanser olur veya sakat kalır İsraile karşı kullansa ne olur? Filistinde Suriyede herkes sakat kalır Çernobilde zincir reaksiyonu denilen bomba patlaması olmadiği halde, sadece teknik arıza ile nükleer maddenin buharlaşarak atmosfere karışması ile karadeniz sahilimizde etkileri uzun sürdü Dolayısıyla İran Türkiyeye nükleer saldırı yapar mı, vapmaz mı, bu Genel Kurmayın ve Dışişlerinin işidir Ama bunun teknik detayını bilmekte öncelikle yarar var Biraz kimya bilgisi tazeleyeceğim Ama lütfen sabırla okuyalım, çok sade ve anlaşılır yazılmıştır: Uranyum nedir? Nükleer silahın ve nükleer santralların tabiatta bulunan ham maddesi uranyumdur Uranyum atom çekirdeğinde proton ve nötron sayısı toplamı, yani atom ağırlığı en büyük maddelerden Proton ve nötron sayıları çok büyük olduğundan, bu maddelerin atom yapıları kararlı değil Zaman içerisinde radyoaktif ışımalar yayarak çekirdekleri parçalanıyor, daha küçük atomlara ayrılıyorlar Uranyum tabiatta doğal olarak bulunan en ağır madde Bundan daha ağır elementler de var, ama yapay olarak üretiliyorlar ve daha çabuk parçalanıyorlar Uranyum tabiatta U-235 ve U-238 olmak üzere iki biçimde bulunur Proton ve elektron sayıları eşit (92) olduğundan kimyasal özellikleri tümüyle aynıdır, ama nötron sayısı farklı olduğundan yoğunluğu çok az farklıdır U-235 te 143 nötron, U-238 de 146 nötron vardır Nükleer reaktörlerde ve atom bombasında çok az hafifi olan U-235 kullanılır Diğeri yani U-238 ne işe yarar ? Nükleer santrallarda yüksek teknolojik işleme ile gene atom bombası ve santrallarda kullanılan daha değerli olan plütonyum elde etmekte kullanılır Atom bombası nedir? Nükleer enerji santralı nedir? Her ikisi de aynı temele dayanır Nükleer füzyon ya da zincirleme reaksiyon U-235 maddesine veya yüksek teknolojik tekniklerle üretilmiş daha ağır bir madde olan plütonyum-239 maddesine bir nötron gönderildiğinde bir atom çekirdeğine çarparsa çekirdek parçalanır, büyük bir enerji çıkar, ve daha küçük çekirdeklere ayrılır Buradan üç nötron yayınlanır Her biri birer çekirdeğe çarparsa her biri üçer nötron daha fırlatarak parçalanır Bu zincirleme reaksiyon sonunda muazzam bir enerji ortaya çıkar Ama atomların yapısında büyük boşluk vardır Atomun çekirdeği bilya büyüklüğü kabul edilirse elektronların yörüngesi stadyum çevresi gibidir Arası boşluktur, ve gönderilen bir nötronun çekirdeğe çarpma ihtimali çok düşüktür 1 cm3 herhangi bir maddede 1020 civarında atom bulunduğu da dikkate alınırsa, maddenin kütlesi büyüdükçe gönderilen nötronun birine çarpmazsa diğer çekirdeğe çarpma ihtimali artar Hesaplara ve uygulamadaki pratiğe gore, malzemenin kütlesi kritik kütle denilen miktara ulaştığında gelen nötron mutlaka birine çarpmaktadır Kritik kütle uranyum-235 için 50 kg, plütonyum-239 için 16 kg dır U-239 ile kaplanmış plütonyum-239 için 10 kg yeterli olmaktadır Nükleer santralda bu malzemeler nasıl kullanılır ? 60 kg Uranyum 30’ar kilogramlık iki parça halinde (18 kg Plütonyum 9’ar kilogramlık iki parça halinde) suyun içinde bulunurlar Bir taraftan nötron tabancası ile üzerlerine nötron gönderilirken iki parça yaklaştırılarak kritik kütleye yaklaşılır, uzaklaşılır Kütle miktarı, kritik kütleye yaklaştıkça madde ısınmaya başlar Kritik kütleyi henüz aşmamışken bir çarpma ile oluşan üç nötronun hepsi yeni atoma çarpamaz Nükleer santralda bir nötron hep bir nötron olarak devam etsin amaçlanır Gerekirse iki kütle arasına nötron yutucu malzemeler ile kontrol sistemi şeklinde kurulur Gerektiğinde nötron tabancasından gönderilen nötron da kesilerek ısınma hızı ayarlanır Isınan su ile elde edilen buhar buradan kapalı devre sisteme gönderilerek tirbün çevrilerek elektrik enerjisine çevrilerek kullanılır Nötron tabancası olmasa bile kritik kütlenin üzerinde bulunan radyoaktif madde arada bir kendi çözülmesi ile yayınladığı nötronlar ile kendi kendine füzyon reaksiyonuna neden olabilir Ama bunun kendiliğinden oluşması için yanyana getirmek mümkün olmaz, daha iki kütle birbirine yaklaştırılırken kritik kütleye yaklaşırken, arada bir kendi çözülmesi ile yayınladığı nötronlar kısmi zincirleme reaksiyonu oluşturmaya başlarlar Oluşan ısı nedeniyle Uranyum sıvı ve buhar olup dağılır Atom bombası nedir? Toplamı kritik kütlenin üzerinde olan iki veya daha fazla kütlenin biri diğerinin üzerine (veya aynı merkezi noktaya) dinamit topu ile fırlatılırken birleşme noktası nötron tabancası ile nötron yağmuruna tutulur Eriyip buharlaşamadan kritik kütle oluşur ve atom bombası patlar Yani nükleer santral ile atom bombasi teknolojisi birbirine çok yakındır Dolayısıyla İran “nükleer silah yapma kapasitesine yaklaşacak“ ifadesi ile “nükleer santral kurma kapasitesine yaklaşacak“ ifadesi arasında fark yok İran’ın nükleer birikimi santral yapmaya mı, silah yapmaya mı dönüktür Hangisine inanacağımıza biz karar vereceğiz Biraz da uranyum zenginleştirmenin detayını ve zorluklarını anlatmam gerekli Uranyum zenginleştirme nedir ? Türkiyede de çok bulunduğu söylenen uranyumu işlemenin ilk aşamaları zor değildir Eriterek dibe çöken ağır kısımların seçilmesi veya kimyasal tekniklerle adım adım saflaştırma işlemidir Fakat uranyum oranı her yerde çok seyrektir 25 ton uranyum madeninden (toprak) 50 kilogram uranyum elde edilir Saflaştırılmış bu uranyuma “sarı pasta” denmektedir Ama saflaştırılmış bu uranyumun %993 ü atom bombası ve reaktörde doğrudan kullanılamayan U-238 dir Yani kullanılabilecek U- 235 oranı % 0,7 (binde 7) sidir Sonuç olarak 25 ton madenden süzerek 350 gram ilk etapta kullanılabilir U-235 elde edilmektedir Bir nükleer silah yapımı için veya nükleer reaktörde kullanım için 60 kg U 235 gereklidir Dolayısıyla, bir atom bombası yapmak (ya da nükleer santralda kullanmak) için 4300 ton maden işlemek gereklidir Bunun zorluklarını da ayrıca aşağıda sunuyorum: Size kısaca ve en anlaşılabilir biçimde, uranyum zenginleştirme basamaklarini sunmak istiyorum Biraz önce belirttiğim gibi, 25 ton uranyum madeninden (toprak) 50 kilogram uranyum (sarı pasta) elde edilir demiştim Buraya kadarı basit eritme ve ve en ağır kısmını seçme veya kimyasal tepkime ile uranyumu seçme işlemidir Bundan sonrası, yani bunun da %993 unu oluşturan U-238 i ayırarak binde yedisi olan ve işe yarayan U-235 elde etmek, iğne ile kuyu kazmaktan zor ve meşakkatlidir Proton ve elektron sayıları eşit olduğundan tüm kimyasal özellikler eşdeğerdir Sadece yoğunluğu birazcık daha azdır Dolayısıyla bu ikisini kimyasal yollarla ayıramayız Bilinen (sır olmaktan çikmiş) fiziksel yollardan bazıları şunlar: Uranyum hexaflorid gazı elde edilerek çok düşük bir basınç altında çok ince yüzlerce süzgeçten geçirilmekte Hafif olan U-235 bu süzgeçleri daha çabuk geçtiği için çıkışta U-235 yoğunluğu artmaktadır Bu işlem yüzlerce kez tekrarlanarak her adında biraz daha U-235 yoğunluğu artırılmaktadır Daha sonra uranyum tetraklorit haline getirilerek elektriksel olarak yüklenmekte, çok zayıf mıknatısların önünden geçerken daha ağır olanlar yavaşlamakta, daha hafif olan U-235 yoğunluğu artırılmaktadır Bu işlem de yüzlerce kez tekrarlanmaktadır Üçüncü aşamada yüzlerce kez santrfüj uygulaması ile biraz daha ağır olan U-235 biraz daha ayıklanmaktadır Bu bilgiler öğrenilmiş kamuya açık bilgilerdir Muhtemelen gizli tutulan daha iyi teknikler bulunmuştur ve İran’ın bu bilgileri kendisinin keşfetmesi gerekecektir Üstelik tüm bu işlemlerin, çalışanların radyoaktif radyasyondan korunması için kurşunlu camların ötesindeki uzaktan kumandalı robot elleri ile yapılması gerekmektedir