समृद्ध यूरेनियम

समृद्ध यूरेनियम एक प्रकार का यूरेनियम है जिसमें आइसोटोप पृथक्करण की प्रक्रिया के माध्यम से यूरेनियम-235 (लिखित235U) का प्रतिशत संघटन बढ़ाया गया है। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला यूरेनियम तीन प्रमुख समस्थानिकों से बना है: यूरेनियम-238 (23899.2739–99.2752% प्राकृतिक बहुतायत के साथ यू), यूरेनियम-235 (235यू, 0.7198–0.7202%), और यूरेनियम-234 (234यू, 0.0050–0.0059%)। 235यू एकमात्र मौलिक न्यूक्लाइड (किसी भी सराहनीय मात्रा में) है जो थर्मल न्यूट्रॉन के साथ विखंडनीय है। समृद्ध यूरेनियम असैन्य परमाणु ऊर्जा और सैन्य परमाणु हथियार दोनों के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है। अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी परमाणु ऊर्जा उत्पादन सुरक्षा सुनिश्चित करने और परमाणु प्रसार को रोकने के अपने प्रयासों में समृद्ध यूरेनियम आपूर्ति और प्रक्रियाओं की निगरानी और नियंत्रण करने का प्रयास करती है।

दुनिया में लगभग 2,000 टन अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम है, ज्यादातर परमाणु ऊर्जा, परमाणु हथियार, परमाणु समुद्री प्रणोदन और अनुसंधान रिएक्टरों के लिए कम मात्रा में उत्पादित। संवर्धन के बाद शेष 238यू को समाप्त यूरेनियम (ड्यू) के रूप में जाना जाता है, और यह प्राकृतिक यूरेनियम की तुलना में काफी कम रेडियोधर्मी है, हालांकि अभी भी बहुत घना है। अवक्षयित यूरेनियम का उपयोग विकिरण परिरक्षण सामग्री के रूप में और कवच-भेदी गोला बारूद, आर्मर-पेनेट्रेटिंग हथियारों के लिए किया जाता है।

ग्रेड
यूरेनियम, क्योंकि इसे सीधे पृथ्वी से लिया जाता है, अधिकांश परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में उपयुक्त नहीं है और इसे प्रयोग करने योग्य बनाने के लिए अतिरिक्त प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है (CANDU डिज़ाइन एक उल्लेखनीय अपवाद है)। यूरेनियम का खनन या तो भूमिगत या खुले गड्ढे में किया जाता है, यह उस गहराई पर निर्भर करता है जिस पर यह पाया जाता है। यूरेनियम अयस्क का खनन होने के बाद, अयस्क से यूरेनियम निकालने के लिए इसे मिलिंग प्रक्रिया से गुजरना होगा।

यह रासायनिक प्रक्रियाओं के संयोजन द्वारा पूरा किया जाता है, जिसमें अंतिम उत्पाद केंद्रित यूरेनियम ऑक्साइड होता है, जिसे पिला केक के रूप में जाना जाता है, इसमें लगभग 80% यूरेनियम होता है, जबकि मूल अयस्क में आमतौर पर 0.1% यूरेनियम होता है। मिलिंग प्रक्रिया पूरी होने के बाद, यूरेनियम को या तो यूरेनियम डाइऑक्साइड में रूपांतरण की प्रक्रिया से गुजरना होगा, जिसका उपयोग उन प्रकार के रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में किया जा सकता है जिन्हें समृद्ध यूरेनियम की आवश्यकता नहीं होती है, या यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड में, जिसे समृद्ध किया जा सकता है अधिकांश प्रकार के रिएक्टरों के लिए ईंधन का उत्पादन करने के लिए। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला यूरेनियम किसके मिश्रण से बना होता है 235यू और 238यू. up>235U विखंडनीय है, जिसका अर्थ है कि यह आसानी से न्यूट्रॉन के साथ विभाजित हो जाता है जबकि शेष है 238यू, लेकिन प्रकृति में, 99% से अधिक निकाला गया अयस्क है 238यू. अधिकांश परमाणु रिएक्टरों को समृद्ध यूरेनियम की आवश्यकता होती है, जो उच्च सांद्रता वाला यूरेनियम है 235U 3.5% और 4.5% के बीच है (हालांकि सीसा या भारी पानी न्यूट्रॉन मॉडरेटर जैसे RBMK और CANDU का उपयोग करने वाले कुछ रिएक्टर डिज़ाइन ईंधन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम के साथ काम करने में सक्षम हैं)। दो व्यावसायिक संवर्धन प्रक्रियाएं हैं: गैसीय प्रसार और गैस अपकेंद्रित्र। दोनों संवर्धन प्रक्रियाओं में यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड का उपयोग शामिल है और समृद्ध यूरेनियम ऑक्साइड का उत्पादन होता है।



पुनर्संसाधित यूरेनियम (RepU)
पुनर्संसाधित यूरेनियम (RepU) परमाणु ईंधन चक्रों का एक उत्पाद है जिसमें खर्च किए गए ईंधन के परमाणु पुनर्संसाधन शामिल हैं। हल्के पानी के रिएक्टर (एलडब्ल्यूआर) से खर्च किए गए ईंधन से बरामद रेपयू में आमतौर पर थोड़ा अधिक होता है 235U प्राकृतिक [[यूरेनियम-236]] की तुलना में, और इसलिए उन रिएक्टरों को ईंधन देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो पारंपरिक रूप से ईंधन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करते हैं, जैसे कि CANDU रिएक्टर। इसमें अवांछनीय आइसोटोप यूरेनियम -236 भी शामिल है, जो न्यूट्रॉन कैप्चर, न्यूट्रॉन को बर्बाद कर देता है (और उच्च आवश्यकता होती है) 235U संवर्धन) और नैप्टुनियम-237 बनाना, जो परमाणु कचरे के गहरे भूवैज्ञानिक भंडार निपटान में अधिक मोबाइल और परेशानी वाले रेडियोन्यूक्लाइड्स में से एक होगा।

कम समृद्ध यूरेनियम (एलईयू)
कम संवर्धित यूरेनियम (LEU) की सांद्रता 20% से कम है 235यू; उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक LWR में, दुनिया में सबसे अधिक प्रचलित बिजली रिएक्टर, यूरेनियम को 3 से 5% तक समृद्ध किया जाता है। 235यू. थोड़ा संवर्धित यूरेनियम (SEU) की सांद्रता 2% से कम है 235यू. उच्च परख LEU (HALEU) 5-20% से समृद्ध है। अनुसंधान रिएक्टरों में प्रयुक्त ताजा एलईयू आमतौर पर 12 से 19.75% समृद्ध होता है 235यू, एलईयू में परिवर्तित होने पर एचईयू ईंधन को बदलने के लिए बाद की एकाग्रता का उपयोग किया जाता है।

अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम (HEU)
अत्यधिक संवर्धित यूरेनियम (HEU) में 20% या इससे अधिक सांद्रता होती है 235यू. परमाणु हथियार प्राइमरी में फिशाइल यूरेनियम में आमतौर पर 85% या अधिक होता है 235यू को हथियार-ग्रेड के रूप में जाना जाता है, हालांकि सैद्धांतिक रूप से एक परमाणु हथियार डिजाइन के लिए, न्यूनतम 20% पर्याप्त हो सकता है (जिसे हथियार-प्रयोग योग्य कहा जाता है) हालांकि इसके लिए सैकड़ों किलोग्राम सामग्री की आवश्यकता होगी और यह डिजाइन के लिए व्यावहारिक नहीं होगा ; इससे भी कम संवर्धन काल्पनिक रूप से संभव है, लेकिन जैसे-जैसे संवर्धन प्रतिशत घटता है, अनमॉडरेटिड तेज न्यूट्रॉन के लिए महत्वपूर्ण द्रव्यमान (परमाणु) तेजी से बढ़ता है, उदाहरण के लिए, 5.4% का अनंत द्रव्यमान 235U की आवश्यकता है। गंभीरता (स्थिति)स्थिति) प्रयोगों के लिए, यूरेनियम का 97% से अधिक संवर्धन पूरा किया जा चुका है। 1945 में संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा हिरोशिमा पर गिराए गए सबसे पहले यूरेनियम बम, छोटा बच्चा में 64 किलोग्राम 80% समृद्ध यूरेनियम का उपयोग किया गया था। न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टर (जो सभी परमाणु विस्फोटकों पर मानक है) में हथियार के फिशाइल कोर को लपेटने से महत्वपूर्ण द्रव्यमान को नाटकीय रूप से कम किया जा सकता है। क्योंकि कोर एक अच्छे न्यूट्रॉन परावर्तक से घिरा हुआ था, विस्फोट में इसमें लगभग 2.5 महत्वपूर्ण द्रव्यमान शामिल थे। न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टर, विखंडनीय कोर को अंतःस्फोट, फ्यूजन बूस्टिंग और टैम्पिंग के माध्यम से संपीड़ित करते हैं, जो जड़ता के साथ विखंडन करने वाले कोर के विस्तार को धीमा कर देता है, परमाणु हथियार डिजाइनों की अनुमति देता है जो सामान्य घनत्व पर एक नंगे-गोले महत्वपूर्ण द्रव्यमान से कम का उपयोग करते हैं। की बहुत अधिक उपस्थिति 238यू आइसोटोप भगोड़ा परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को रोकता है जो हथियार की शक्ति के लिए जिम्मेदार है। 85% अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम के लिए महत्वपूर्ण द्रव्यमान लगभग है 50 kg, जो सामान्य घनत्व पर एक गोला होगा 17 cm दायरे में।

बाद में अमेरिकी परमाणु हथियार आमतौर पर प्राथमिक चरण में प्लूटोनियम -239 का उपयोग करते हैं, लेकिन जैकेट या छेड़छाड़ माध्यमिक चरण, जो प्राथमिक परमाणु विस्फोट से संकुचित होता है, अक्सर 40% और 80% के बीच संवर्धन के साथ HEU का उपयोग करता है। परमाणु संलयन ईंधन लिथियम ड्यूटेराइड के साथ। एक बड़े परमाणु हथियार के द्वितीयक के लिए, कम समृद्ध यूरेनियम का उच्च महत्वपूर्ण द्रव्यमान एक लाभ हो सकता है क्योंकि यह विस्फोट के समय कोर को बड़ी मात्रा में ईंधन रखने की अनुमति देता है। up>238U को विखंडनीय नहीं कहा जाता है, लेकिन फिर भी तेज़ न्यूट्रॉन (>2 MeV) द्वारा विखंडन योग्य है, जैसे कि D-T संलयन के दौरान उत्पादित।

HEU का उपयोग फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर में भी किया जाता है, जिनके कोर को लगभग 20% या अधिक विखंडनीय सामग्री की आवश्यकता होती है, साथ ही साथ परमाणु समुद्री प्रणोदन में, जहाँ इसमें अक्सर कम से कम 50% होता है 235U, लेकिन आमतौर पर 90% से अधिक नहीं होता है। Fermi 1|Fermi-1 वाणिज्यिक फास्ट रिएक्टर प्रोटोटाइप ने 26.5% के साथ HEU का उपयोग किया 235यू. चिकित्सा आइसोटोप के उत्पादन में एचईयू की महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए मोलिब्डेनम -99 टेक्नटियम-99m जनरेटर के लिए।

संवर्धन के तरीके
आइसोटोप पृथक्करण कठिन है क्योंकि एक ही तत्व के दो आइसोटोप में लगभग समान रासायनिक गुण होते हैं, और केवल छोटे द्रव्यमान अंतरों का उपयोग करके धीरे-धीरे अलग किया जा सकता है। (235U की तुलना में केवल 1.26% हल्का है 238यू). यह समस्या जटिल है क्योंकि यूरेनियम को शायद ही कभी अपने परमाणु रूप में अलग किया जाता है, बल्कि एक यौगिक के रूप में (235यूएफ6 से केवल 0.852% हल्का है 238यूएफ6). समान चरणों का एक झरना (रासायनिक अभियांत्रिकी) क्रमिक रूप से उच्च सांद्रता उत्पन्न करता है 235यू. प्रत्येक चरण अगले चरण में थोड़ा अधिक केंद्रित उत्पाद पास करता है और पिछले चरण में थोड़ा कम केंद्रित अवशेष लौटाता है।

संवर्धन के लिए अंतरराष्ट्रीय स्तर पर वर्तमान में दो सामान्य व्यावसायिक तरीके कार्यरत हैं: गैसीय प्रसार (पहली पीढ़ी के रूप में संदर्भित) और गैस अपकेंद्रित्र (दूसरी पीढ़ी), जो केवल 2% से 2.5% की खपत करता है। गैसीय प्रसार जितनी ऊर्जा (कम से कम 20 अधिक कुशल का एक कारक)। कुछ काम किया जा रहा है जो परमाणु चुंबकीय अनुनाद का उपयोग करेगा; हालाँकि, इस बात का कोई विश्वसनीय प्रमाण नहीं है कि किसी भी परमाणु अनुनाद प्रक्रिया को उत्पादन तक बढ़ाया गया है।

गैसीय विसरण
गैसीय प्रसार एक तकनीक है जिसका उपयोग अर्ध-पारगम्य झिल्लियों के माध्यम से गैसीय यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (हेक्स) को मजबूर करके समृद्ध यूरेनियम का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। यह युक्त अणुओं के बीच एक मामूली अलगाव पैदा करता है 235यू और 238यू. शीत युद्ध के दौरान, गैसीय प्रसार ने यूरेनियम संवर्धन तकनीक के रूप में एक प्रमुख भूमिका निभाई, और 2008 तक समृद्ध यूरेनियम उत्पादन का लगभग 33% हिस्सा था, लेकिन 2011 में इसे एक अप्रचलित तकनीक माना गया था जिसे धीरे-धीरे प्रौद्योगिकी की बाद की पीढ़ियों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है क्योंकि प्रसार संयंत्र अपने जीवन के अंत तक पहुँचते हैं। 2013 में, यूएस में Paducah गैसीय प्रसार संयंत्र सुविधा का संचालन बंद हो गया, यह अंतिम वाणिज्यिक था 235दुनिया में यू गैसीय प्रसार संयंत्र।

उष्मीय प्रसार
थर्मल प्रसार आइसोटोप पृथक्करण को पूरा करने के लिए एक पतली तरल या गैस में गर्मी के हस्तांतरण का उपयोग करता है। प्रक्रिया इस तथ्य का फायदा उठाती है कि लाइटर 235यू गैस के अणु गर्म सतह की ओर विसरित होंगे, और भारी होंगे 238U गैस के अणु ठंडी सतह की ओर विसरित होंगे। ओक रिज, टेनेसी में S-50 (मैनहट्टन प्रोजेक्ट)|S-50 संयंत्र का उपयोग द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान #विद्युत चुम्बकीय समस्थानिक पृथक्करण प्रक्रिया के लिए फ़ीड सामग्री तैयार करने के लिए किया गया था। गैसीय प्रसार के पक्ष में इसे छोड़ दिया गया था।

गैस सेंट्रीफ्यूज
गैस अपकेंद्रित्र प्रक्रिया श्रृंखला और समानांतर संरचनाओं में बड़ी संख्या में घूमने वाले सिलेंडरों का उपयोग करती है। प्रत्येक सिलेंडर का घूर्णन एक मजबूत केन्द्रापसारक बल बनाता है जिससे कि भारी गैस अणु समाहित हो जाते हैं 238यू स्पर्शरेखीय रूप से सिलेंडर के बाहर की ओर बढ़ता है और हल्के गैस के अणु समृद्ध होते हैं 235यू केंद्र के करीब जमा करते हैं। पुरानी गैसीय प्रसार प्रक्रिया की तुलना में इसे समान पृथक्करण प्राप्त करने के लिए बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसे इसने काफी हद तक बदल दिया है और इसलिए पसंद की वर्तमान विधि है और इसे दूसरी पीढ़ी कहा जाता है। 1.005 के गैसीय प्रसार के सापेक्ष 1.3 के प्रति चरण में इसका पृथक्करण कारक है, जो ऊर्जा आवश्यकताओं के लगभग एक-पचासवें हिस्से का अनुवाद करता है। गैस सेंट्रीफ्यूज तकनीक दुनिया के समृद्ध यूरेनियम का लगभग 100% उत्पादन करती है। लागत प्रति पृथक्करण कार्य इकाई लगभग 100 डॉलर प्रति SWU है, जो इसे मानक गैसीय प्रसार तकनीकों की तुलना में लगभग 40% सस्ता बनाती है।

ज़िप अपकेंद्रित्र
Zippe-type सेंट्रीफ्यूज मानक गैस सेंट्रीफ्यूज में सुधार है, प्राथमिक अंतर गर्मी का उपयोग है। घूर्णन सिलेंडर के नीचे गरम किया जाता है, जिससे संवहन धाराएं उत्पन्न होती हैं जो चलती हैं 235सिलेंडर को ऊपर उठाएं, जहां से इसे स्कूप द्वारा एकत्र किया जा सकता है। इस उन्नत सेंट्रीफ्यूज डिजाइन का यूरेन्को समूह द्वारा व्यावसायिक रूप से परमाणु ईंधन के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है और पाकिस्तान द्वारा अपने परमाणु हथियार कार्यक्रम में इसका उपयोग किया जाता है।

लेजर तकनीक
लेजर प्रक्रियाएं कम ऊर्जा निवेश, कम पूंजीगत लागत और कम पूंछ परख का वादा करती हैं, इसलिए महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ। कई लेजर प्रक्रियाओं की जांच की गई है या विकास के अधीन हैं। लेजर एक्साइटेशन (SILEX) द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण अच्छी तरह से विकसित है और 2012 तक वाणिज्यिक संचालन के लिए लाइसेंस प्राप्त है। लेजर उत्तेजना द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण यूरेनियम पृथक्करण का एक बहुत प्रभावी और सस्ता तरीका है, जो बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता वाली छोटी सुविधाओं में किया जा सकता है। और पिछली जुदाई तकनीकों की तुलना में स्थान। लेजर संवर्धन तकनीकों का उपयोग करके यूरेनियम संवर्धन की लागत लगभग $30 प्रति SWU है जो गैस सेंट्रीफ्यूज की कीमत के एक तिहाई से भी कम है, संवर्धन के मौजूदा मानक। लेजर उत्तेजना द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण उन सुविधाओं में किया जा सकता है जो उपग्रहों द्वारा वस्तुतः ज्ञानी नहीं हैं। पिछले दो दशकों में 20 से अधिक देशों ने लेजर पृथक्करण के साथ काम किया है, इन देशों में सबसे उल्लेखनीय ईरान और उत्तर कोरिया हैं, हालांकि सभी देशों को इस बिंदु तक बहुत सीमित सफलता मिली है।

परमाणु वाष्प लेजर आइसोटोप जुदाई (AVLIS)
AVLIS विशेष रूप से ट्यून किए गए लेज़रों का उपयोग करता है हाइपरफाइन संक्रमणों के चयनात्मक आयनीकरण का उपयोग करके यूरेनियम के समस्थानिकों को अलग करना। तकनीक लेज़रों का उपयोग करती है जो आयनीकरण करने वाली आवृत्तियों के लिए ट्यून किए जाते हैं 235यू परमाणु और कोई अन्य नहीं। सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया 235यू आयन तब एक ऋणावेशित प्लेट की ओर आकर्षित होते हैं और एकत्रित हो जाते हैं।

आणविक लेजर आइसोटोप जुदाई (MLIS)
आणविक लेजर आइसोटोप पृथक्करण यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड | यूएफ पर निर्देशित एक अवरक्त लेजर का उपयोग करता है6, रोमांचक अणु जिनमें ए होता है 235यू परमाणु। एक दूसरा लेजर एक एक अधातु तत्त्व परमाणु को मुक्त करता है, जिससे यूरेनियम पेंटाफ्लोराइड निकलता है, जो तब गैस से बाहर निकल जाता है।

लेजर उत्तेजना (SILEX) द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण
SILEX एक ऑस्ट्रेलियाई विकास है जो यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड | UF का भी उपयोग करता है6. एक लंबी विकास प्रक्रिया के बाद, जिसमें यू.एस. संवर्धन कंपनी USEC ने प्रौद्योगिकी के व्यावसायीकरण अधिकारों का अधिग्रहण और फिर त्याग किया, जीई हिताची परमाणु ऊर्जा (GEH) ने 2006 में Silex Systems के साथ एक व्यावसायीकरण समझौते पर हस्ताक्षर किए। GEH ने तब से एक प्रदर्शन परीक्षण लूप बनाया है और एक प्रारंभिक वाणिज्यिक सुविधा बनाने की योजना की घोषणा की है। प्रक्रिया का विवरण संयुक्त राज्य अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और वाणिज्यिक संस्थाओं के बीच अंतर-सरकारी समझौतों द्वारा वर्गीकृत और प्रतिबंधित है। SILEX को मौजूदा उत्पादन तकनीकों की तुलना में अधिक कुशल होने का अनुमान लगाया गया है, लेकिन फिर से, सटीक आंकड़ा वर्गीकृत किया गया है। अगस्त, 2011 में जीईएच की सहायक कंपनी ग्लोबल लेजर एनरिचमेंट ने एक वाणिज्यिक संयंत्र के निर्माण की अनुमति के लिए अमेरिकी परमाणु नियामक आयोग (एनआरसी) के पास आवेदन किया। सितंबर 2012 में, एनआरसी ने GEH के लिए एक वाणिज्यिक SILEX संवर्धन संयंत्र का निर्माण और संचालन करने के लिए एक लाइसेंस जारी किया, हालांकि कंपनी ने अभी तक यह तय नहीं किया था कि क्या परियोजना निर्माण शुरू करने के लिए पर्याप्त लाभदायक होगी, और चिंताओं के बावजूद कि प्रौद्योगिकी परमाणु प्रसार में योगदान कर सकती है।. लेजर पृथक्करण तकनीक के कारण आंशिक रूप से परमाणु प्रसार का डर उत्पन्न हुआ, जिसमें विशिष्ट पृथक्करण तकनीकों के 25% से कम स्थान की आवश्यकता होती है, साथ ही केवल ऊर्जा की मात्रा की आवश्यकता होती है जो 12 विशिष्ट घरों को शक्ति प्रदान करेगी, एक लेजर पृथक्करण संयंत्र जो काम करता है लेजर उत्तेजना के साधन मौजूदा निगरानी प्रौद्योगिकियों की पहचान सीमा से काफी नीचे हैं। इन चिंताओं के कारण अमेरिकन फिजिकल सोसायटी ने यू.एस. परमाणु नियामक आयोग के साथ एक याचिका दायर की, जिसमें पूछा गया कि किसी भी लेजर उत्तेजना संयंत्रों के निर्माण से पहले वे प्रसार जोखिमों की औपचारिक समीक्षा से गुजरते हैं। APS ने तो तकनीक को गेम चेंजर तक कह डाला किसी भी प्रकार की पहचान से छुपाए जाने की क्षमता के कारण।

वायुगतिकीय प्रक्रियाएं
वायुगतिकीय संवर्धन प्रक्रियाओं में एलआईजीए प्रक्रिया और भंवर ट्यूब पृथक्करण प्रक्रिया का उपयोग करके ईडब्ल्यू बेकर और सहयोगियों द्वारा विकसित बेकर जेट नोजल तकनीक शामिल हैं। ये वायुगतिकीय पृथक्करण प्रक्रियाएं दबाव ढालों द्वारा संचालित प्रसार पर निर्भर करती हैं, जैसा कि गैस सेंट्रीफ्यूज करता है। आम तौर पर उन्हें ऊर्जा खपत को कम करने के लिए अलग-अलग अलग करने वाले तत्वों के कैस्केडिंग की जटिल प्रणालियों की आवश्यकता होती है। वास्तव में, वायुगतिकीय प्रक्रियाओं को गैर-घूर्णन सेंट्रीफ्यूज के रूप में माना जा सकता है। यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड | यूएफ के कमजोर पड़ने से केन्द्रापसारक बलों की वृद्धि हासिल की जाती है6हाइड्रोजन या हीलियम के साथ एक वाहक गैस के रूप में शुद्ध यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड का उपयोग करके गैस के लिए बहुत अधिक प्रवाह वेग प्राप्त किया जा सकता है। NECSA (UCOR) ने उच्च उत्पादन दर कम-संवर्धन के लिए निरंतर हेलिकॉन भंवर पृथक्करण झरना विकसित और तैनात किया और एक विशेष भंवर ट्यूब विभाजक डिजाइन का उपयोग करते हुए, और दोनों औद्योगिक संयंत्र में सन्निहित अर्ध-बैच पेलसाकॉन कम उत्पादन दर उच्च संवर्धन झरना दोनों. ब्राज़िल में न्यूक्लियस द्वारा एक प्रदर्शन संयंत्र का निर्माण किया गया था, जो ब्राजील के परमाणु उद्योग के नेतृत्व में एक कंसोर्टियम था जिसने जुदाई नोजल प्रक्रिया का उपयोग किया था। हालाँकि सभी विधियों में उच्च ऊर्जा खपत और अपशिष्ट ताप को हटाने के लिए पर्याप्त आवश्यकताएं होती हैं; कोई भी वर्तमान में उपयोग में नहीं है।

विद्युत चुम्बकीय आइसोटोप जुदाई
विद्युत चुम्बकीय आइसोटोप जुदाई प्रक्रिया (EMIS) में, धातु यूरेनियम को पहले वाष्पीकृत किया जाता है, और फिर सकारात्मक रूप से आवेशित आयनों में आयनित किया जाता है। तब धनायनों को त्वरित किया जाता है और बाद में चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा उनके संबंधित संग्रह लक्ष्यों पर विक्षेपित किया जाता है। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान कैलुट्रॉन नाम का एक प्रोडक्शन-स्केल मास स्पेक्ट्रोमीटर विकसित किया गया था जो कुछ प्रदान करता था 235U का उपयोग लिटिल बॉय परमाणु बम के लिए किया गया था, जिसे 1945 में हिरोशिमा पर गिराया गया था। उचित रूप से 'कैलुट्रॉन' शब्द एक शक्तिशाली इलेक्ट्रोमैग्नेट के चारों ओर एक बड़े अंडाकार में व्यवस्थित एक मल्टीस्टेज डिवाइस पर लागू होता है। अधिक प्रभावी तरीकों के पक्ष में विद्युत चुम्बकीय आइसोटोप पृथक्करण को काफी हद तक छोड़ दिया गया है।

रासायनिक तरीके
प्रायोगिक संयंत्र चरण के लिए एक रासायनिक प्रक्रिया का प्रदर्शन किया गया है लेकिन उत्पादन के लिए इसका उपयोग नहीं किया गया है। अमिश्रणीय जलीय और कार्बनिक चरणों का उपयोग करते हुए रेडॉक्स|ऑक्सीकरण/कमी में वैलेंस (रसायन विज्ञान) को बदलने के लिए फ्रांसीसी CHEMEX प्रक्रिया ने दो समस्थानिकों की प्रवृत्ति में बहुत मामूली अंतर का शोषण किया। जापान में असाही केमिकल कंपनी द्वारा एक आयन-विनिमय प्रक्रिया विकसित की गई थी जो समान रसायन शास्त्र लागू करती है लेकिन मालिकाना राल आयन विनिमय कॉलम पर प्रभाव को अलग करती है।

प्लाज्मा जुदाई
प्लाज्मा पृथक्करण प्रक्रिया (पीएसपी) एक ऐसी तकनीक का वर्णन करती है जो अतिचालक चुंबक और प्लाज्मा भौतिकी का उपयोग करती है। इस प्रक्रिया में, आयन साइक्लोट्रॉन अनुनाद के सिद्धांत का उपयोग चुनिंदा रूप से सक्रिय करने के लिए किया जाता है 235एक प्लाज्मा (भौतिकी) में यू आइसोटोप जिसमें आयनों का मिश्रण होता है। फ़्रांस ने पीएसपी का अपना संस्करण विकसित किया, जिसे उसने आरसीआई कहा। 1986 में RCI के लिए फंडिंग में भारी कमी की गई थी, और कार्यक्रम को 1990 के आसपास निलंबित कर दिया गया था, हालांकि RCI का उपयोग अभी भी स्थिर आइसोटोप पृथक्करण के लिए किया जाता है।

विभाजक कार्य इकाई
विभाजक कार्य - एक संवर्धन प्रक्रिया द्वारा किए गए पृथक्करण की मात्रा - फीडस्टॉक की सांद्रता, समृद्ध उत्पादन और घटते अवशेषों का एक कार्य है; और उन इकाइयों में व्यक्त किया जाता है जिनकी गणना कुल इनपुट (ऊर्जा / मशीन संचालन समय) और बड़े पैमाने पर संसाधित होने के अनुपात में की जाती है। विभाजक कार्य ऊर्जा नहीं है। पृथक्करण तकनीक की दक्षता के आधार पर अलग-अलग काम की समान मात्रा में अलग-अलग मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होगी। पृथक्करणीय कार्य को पृथक्कारी कार्य इकाइयों SWU, kg SW, या kg UTA में मापा जाता है।
 * 1 एसडब्ल्यूयू = 1 किलो एसडब्ल्यू = 1 किलो यूटीए
 * 1 kSWU = 1 tSW = 1 t UTA
 * 1 MSWU = 1 ktSW = 1 kt UTA

लागत मुद्दे
एक संवर्धन सुविधा द्वारा प्रदान की जाने वाली पृथक्कारी कार्य इकाइयों के अलावा, माना जाने वाला अन्य महत्वपूर्ण पैरामीटर प्राकृतिक यूरेनियम (एनयू) का द्रव्यमान है जो समृद्ध यूरेनियम के वांछित द्रव्यमान को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। एसडब्ल्यूयू की संख्या के साथ, आवश्यक फ़ीड सामग्री की मात्रा भी वांछित संवर्धन के स्तर और की मात्रा पर निर्भर करेगी। 235यू जो समाप्त यूरेनियम में समाप्त होता है। हालांकि, संवर्धन के दौरान आवश्यक एसडब्ल्यूयू की संख्या के विपरीत, जो घटते स्तर के साथ बढ़ता है 235U समाप्त धारा में, आवश्यक NU की मात्रा के घटते स्तर के साथ घट जाएगी 235यू जो डीयू में समाप्त होता है।

उदाहरण के लिए, हल्के पानी के रिएक्टर में उपयोग के लिए LEU के संवर्धन में समृद्ध धारा में 3.6% शामिल होना विशिष्ट है 235U (NU में 0.7% की तुलना में) जबकि घटी हुई धारा में 0.2% से 0.3% शामिल हैं 235यू. इस LEU के एक किलोग्राम का उत्पादन करने के लिए इसे लगभग 8 किलोग्राम NU और 4.5 SWU की आवश्यकता होगी यदि DU धारा को 0.3% की अनुमति दी गई थी 235यू. दूसरी ओर, यदि समाप्त धारा में केवल 0.2% था 235U, तो इसके लिए केवल 6.7 किलोग्राम NU की आवश्यकता होगी, लेकिन लगभग 5.7 SWU संवर्द्धन की। क्योंकि आवश्यक एनयू की मात्रा और संवर्धन के दौरान आवश्यक एसडब्ल्यूयू की संख्या विपरीत दिशाओं में बदलती है, यदि एनयू सस्ता है और संवर्धन सेवाएं अधिक महंगी हैं, तो ऑपरेटर आम तौर पर अधिक अनुमति देना चुनेंगे 235यू को डीयू स्ट्रीम में छोड़ दिया जाना चाहिए, जबकि यदि एनयू अधिक महंगा है और संवर्धन कम है, तो वे इसके विपरीत चुनेंगे।

धातु में यूरेनियम (हेक्साफ्लोराइड, हेक्स फॉर शॉर्ट) को परिवर्तित करते समय, निर्माण के दौरान 0.3% खो जाता है।

डाउनब्लेंडिंग
समृद्ध करने के विपरीत डाउनब्लेंडिंग है; वाणिज्यिक परमाणु ईंधन में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए अधिशेष HEU को LEU में घटाया जा सकता है।

HEU फीडस्टॉक में अवांछित यूरेनियम समस्थानिक हो सकते हैं: यूरेनियम-234|234यू प्राकृतिक यूरेनियम में निहित एक मामूली आइसोटोप है (मुख्य रूप से अल्फा क्षय के उत्पाद के रूप में) - क्योंकि का आधा जीवन  की तुलना में बहुत बड़ा है, यह निरंतर स्थिर स्थिति संतुलन में एक ही दर पर उत्पादित और नष्ट हो जाएगा, पर्याप्त के साथ कोई भी नमूना लाएगा  के एक स्थिर अनुपात के लिए सामग्री  को  काफी लंबे समय से अधिक); संवर्धन प्रक्रिया के दौरान, इसकी एकाग्रता बढ़ जाती है लेकिन 1% से काफी नीचे रहती है। यूरेनियम-236 की उच्च सांद्रता|236U एक रिएक्टर में विकिरण से उप-उत्पाद हैं और इसके निर्माण इतिहास के आधार पर HEU में समाहित हो सकते हैं।  मुख्य रूप से तब उत्पन्न होता है जब  न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है और विखंडन नहीं करता है। का उत्पादन  इस प्रकार किसी भी थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर में अपरिहार्य है  ईंधन। HEU परमाणु हथियार सामग्री उत्पादन रिएक्टरों से पुनर्संसाधित (एक 235यू की परख लगभग। 50%) शामिल हो सकते हैं 236U सांद्रता 25% तक उच्च होती है, जिसके परिणामस्वरूप मिश्रित LEU उत्पाद में लगभग 1.5% की सांद्रता होती है। यूरेनियम-236|236यू एक न्यूट्रॉन जहर है; इसलिए वास्तविक 235एलआईईयू उत्पाद में यू सांद्रता की उपस्थिति के लिए क्षतिपूर्ति के अनुसार बढ़ाया जाना चाहिए 236यू. जबकि न्यूट्रॉन को भी अवशोषित करता है, यह एक उर्वर पदार्थ है जिसे विखंडनीय में बदल दिया जाता है  न्यूट्रॉन अवशोषण पर। यदि  एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप अल्पकालिक होता है  बीटा का क्षय होता है, जो थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों में प्रयोग करने योग्य नहीं है, लेकिन रासायनिक रूप से खर्च किए गए ईंधन से अलग किया जा सकता है जिसे कचरे के रूप में निपटाया जा सकता है या परिवर्तित किया जा सकता है।  (परमाणु बैटरी में उपयोग के लिए) विशेष रिएक्टरों में।

ब्लेंडस्टॉक NU, या DU हो सकता है, हालांकि फीडस्टॉक की गुणवत्ता के आधार पर, SEU आमतौर पर 1.5 wt% 235U का उपयोग उन अवांछित उप-उत्पादों को पतला करने के लिए ब्लेंडस्टॉक के रूप में किया जा सकता है जो HEU फ़ीड में शामिल हो सकते हैं। एलईयू उत्पाद में इन समस्थानिकों की सांद्रता कुछ मामलों में परमाणु ईंधन के लिए एएसटीएम विनिर्देशों से अधिक हो सकती है, यदि एनयू, या डीयू का उपयोग किया गया हो। इसलिए, एचईयू डाउनब्लेंडिंग आम तौर पर कम यूरेनियम के मौजूदा बड़े भंडार से उत्पन्न अपशिष्ट प्रबंधन समस्या में योगदान नहीं दे सकता है। वर्तमान में, दुनिया के 95 प्रतिशत घटे हुए यूरेनियम के भंडार सुरक्षित भंडारण में हैं। मेगाटन से मेगावाट कार्यक्रम नामक एक प्रमुख डाउनब्लेंडिंग उपक्रम पूर्व-सोवियत हथियार-ग्रेड एचईयू को यू.एस. वाणिज्यिक बिजली रिएक्टरों के लिए ईंधन में परिवर्तित करता है। 1995 से 2005 के मध्य तक, 250 टन उच्च समृद्ध यूरेनियम (10,000 वारहेड के लिए पर्याप्त) को कम समृद्ध यूरेनियम में पुनर्नवीनीकरण किया गया था। लक्ष्य 2013 तक 500 टन का पुनर्चक्रण करना है। 2008 तक समृद्ध यूरेनियम के लिए रूसी परमाणु हथियारों के डीकमीशनिंग कार्यक्रम में विश्व की कुल आवश्यकता का लगभग 13% हिस्सा था।

संयुक्त राज्य संवर्धन निगम 174.3 टन अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम (HEU) के एक हिस्से के निपटान में शामिल रहा है जिसे अमेरिकी सरकार ने 1996 में अधिशेष सैन्य सामग्री के रूप में घोषित किया था। US HEU डाउनब्लेंडिंग प्रोग्राम के माध्यम से, यह HEU सामग्री, मुख्य रूप से ली गई विघटित यू.एस. परमाणु हथियारों से, कम समृद्ध यूरेनियम (एलईयू) ईंधन में पुनर्नवीनीकरण किया गया था, जिसका उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता था।

वैश्विक संवर्धन सुविधाएं
निम्नलिखित देशों को संवर्धन सुविधाएं संचालित करने के लिए जाना जाता है: अर्जेंटीना, ब्राजील, चीन, फ्रांस, जर्मनी, भारत, ईरान, जापान, नीदरलैंड, उत्तर कोरिया, पाकिस्तान, रूस, यूनाइटेड किंगडम और संयुक्त राज्य अमेरिका। बेल्जियम, ईरान, इटली और स्पेन, फ्रेंच यूरोडिफ़ संवर्धन संयंत्र में डोमिनिक लोरेंत्ज़ # यूरोडिफ़ और ईरान के परमाणु कार्यक्रम के साथ एक निवेश हित रखते हैं। ईरान की होल्डिंग इसे समृद्ध यूरेनियम उत्पादन का 10% का हकदार बनाती है। अतीत में जिन देशों के संवर्धन कार्यक्रम थे उनमें लीबिया और दक्षिण अफ्रीका शामिल हैं, हालांकि लीबिया की सुविधा कभी चालू नहीं थी। ऑस्ट्रेलियाई कंपनी Silex Systems ने एक परमाणु वाष्प लेजर आइसोटोप पृथक्करण प्रक्रिया विकसित की है जिसे लेजर उत्तेजना द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण (लेजर उत्तेजना द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण) के रूप में जाना जाता है, जिसे वह जनरल इलेक्ट्रिक द्वारा अमेरिकी वाणिज्यिक उद्यम में वित्तीय निवेश के माध्यम से आगे बढ़ाने का इरादा रखता है। हालाँकि SILEX को एक संयंत्र बनाने का लाइसेंस दिया गया है, लेकिन विकास अभी भी अपने शुरुआती चरण में है क्योंकि लेजर संवर्धन अभी तक आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित नहीं हुआ है, और परमाणु प्रसार पर SILEX को दिए गए लाइसेंस की समीक्षा के लिए एक याचिका दायर की जा रही है। चिंताओं। यह भी दावा किया गया है कि डिमोना के पास नेगेव परमाणु अनुसंधान केंद्र साइट पर इजराइल का एक यूरेनियम संवर्धन कार्यक्रम है।

कोडनाम
मैनहट्टन परियोजना के दौरान, हथियार-ग्रेड अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम को पौधों के स्थान के बाद जहां यूरेनियम समृद्ध किया गया था, ओक रिज, टेनेसी मिश्र धातु का एक छोटा संस्करण, कोडनाम ऑरलॉय दिया गया था। समृद्ध यूरेनियम को संदर्भित करने के लिए ओरलॉय शब्द का उपयोग कभी-कभी किया जाता है।

यह भी देखें

 * लेजर लेख की सूची
 * एमओएक्स ईंधन
 * परमाणु ईंधन बैंक
 * अभी नहीं
 * यूरेनियम बाजार
 * यूरेनियम खनन

बाहरी कड़ियाँ

 * Annotated bibliography on enriched uranium from the Alsos Digital Library for Nuclear Issues
 * Silex Systems Ltd
 * Uranium Enrichment, World Nuclear Association
 * Overview and history of U.S. HEU production
 * News Resource on Uranium Enrichment
 * Nuclear Chemistry-Uranium Enrichment
 * A busy year for SWU (a 2008 review of the commercial enrichment marketplace), Nuclear Engineering International, 1 September 2008
 * Uranium Enrichment and Nuclear Weapon Proliferation, by Allan S. Krass, Peter Boskma, Boelie Elzen and Wim A. Smit, 296 pp., published for SIPRI by Taylor and Francis Ltd, London, 1983