समृद्ध यूरेनियम

समृद्ध यूरेनियम एक प्रकार का यूरेनियम है जिसमें आइसोटोप पृथक्करण की प्रक्रिया के माध्यम से यूरेनियम-235 (लिखित 235यू) 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 238यू), 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, अधिकतर परमाणु ऊर्जा, परमाणु हथियार, परमाणु समुद्री प्रणोदन और अनुसंधान रिएक्टरों के लिए कम मात्रा में उत्पादित होते हैं।

संवर्धन के बाद शेष 238यू को समाप्त यूरेनियम (डीयू) के रूप में जाना जाता है, और यह प्राकृतिक यूरेनियम की तुलना में अधिक कम रेडियोधर्मी है, यद्पि 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 जलावन के रूप में उपयुक्त नहीं है और इसे प्रयोग करने योग्य बनाने के लिए अतिरिक्त प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है (कैंडू 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 पिसाई प्रक्रिया से गुजरना होता है।

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 प्रायः 0.1% यूरेनियम होता है।

पिसाई 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 जलावन 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 जलावन का उत्पादन करने के लिए। प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला यूरेनियम 235यू और 238यू के मिश्रण से बना होता है । 238यू विखंडनीय है, जिसका अर्थ है कि यह आसानी से न्यूट्रॉन के साथ विभाजित हो जाता है जबकि शेष 238यू है, लेकिन प्रकृति में, 99% से अधिक निकाला गया अयस्क 238यू है । अधिकांश परमाणु रिएक्टरों को समृद्ध यूरेनियम की आवश्यकता होती है, जो 238यू उच्च सांद्रता वाला यूरेनियम है  जो 3.5% और 4.5% के बीच है (यद्यपि सीसा या भारी पानी न्यूट्रॉन मॉडरेटर जैसे आरबीएमके और कैंडू का उपयोग करने वाले कुछ रिएक्टर प्रारूप जलावन 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 सम्मिलित है और समृद्ध यूरेनियम ऑक्साइड का उत्पादन होता है।



पुनर्संसाधित यूरेनियम (रेपयू )
पुनर्संसाधित यूरेनियम (रेपयू ) परमाणु जलावन चक्रों का एक उत्पाद है जिसमें व्यय किए गए जलावन के परमाणु पुनर्संसाधन सम्मिलित हैं। हल्के पानी के रिएक्टर (एलडब्ल्यूआर) से रेपयू व्यय किए गए जलावन में प्रायः प्राकृतिक [[यूरेनियम-236]] की तुलना, में थोड़ा अधिक 238यू होता है और इसलिए उन रिएक्टरों को जलावन देने के लिए उपयोग किया जा सकता है जो पारंपरिक रूप से जलावन के रूप में प्राकृतिक यूरेनियम का उपयोग करते हैं, जैसे कि कैंडू रिएक्टर। इसमें अवांछनीय आइसोटोप यूरेनियम -236 भी सम्मिलित है, जो न्यूट्रॉन कैप्चर, न्यूट्रॉन को बर्बाद कर देता है (और उच्च 238यू संवर्धन आवश्यकता होती है) 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 (एलईयू) में 235यू की  20% से कम  सांद्रता है; उदाहरण के लिए, वाणिज्यिक एलडब्ल्यूआर में, दुनिया में सबसे अधिक प्रचलित बिजली रिएक्टर, यूरेनियम को 3 से 5%  235यू तक समृद्ध किया जाता है।

थोड़ा संवर्धित यूरेनियम (एसईयू) की सांद्रता 2% 235यू से कम है.

उच्च परख एलईयू (एचएएलईयू) 5-20% से समृद्ध है। अनुसंधान रिएक्टरों में प्रयुक्त ताजा एलईयू प्रायः 12 से 19.75% 235यू समृद्ध होता है,बाद की एकाग्रता का उपयोग एलईयू में परिवर्तित होने पर एचईयू जलावन को बदलने के लिए किया जाता है।

अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम (एचईयू)
अत्यधिक संवर्धित यूरेनियम (एचईयू) में 20% या 235यू इससे अधिक सांद्रता होती है। परमाणु हथियार प्राइमरी में विखंडनीय यूरेनियम में प्रायः  85% या 235यू अधिक हथियार-ग्रेड के रूप में जाना जाता है, यद्यपि सैद्धांतिक रूप से एक परमाणु हथियार प्रारूप के लिए, न्यूनतम 20% पर्याप्त हो सकता है (जिसे हथियार-प्रयोग योग्य कहा जाता है) यद्यपि इसके लिए सैकड़ों किलोग्राम सामग्री की आवश्यकता होगी और यह प्रारूप के लिए व्यावहारिक नहीं होगा ;  इससे भी कम संवर्धन काल्पनिक रूप से संभव है, लेकिन जैसे-जैसे संवर्धन प्रतिशत घटता है, अनियंत्रित तेज न्यूट्रॉन के लिए महत्वपूर्ण द्रव्यमान (परमाणु) तेजी से बढ़ता है, उदाहरण के लिए, 5.4% का अनंत द्रव्यमान 235यू की आवश्यकता है। गंभीरता (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, लिटिल बॉय में 64 किलोग्राम 80% समृद्ध यूरेनियम का उपयोग किया गया था। न्यूट्रॉन परावर्तक(जो सभी परमाणु विस्फोटकों पर मानक है) में हथियार के विखंडनीय सार 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 सम्मिलित थे। न्यूट्रॉन परावर्तक, विखंडनीय सार को अंतः विस्फोट, संलयन बढ़ाने और दबाब देने   के माध्यम से संपीड़ित करते हैं, जो जड़ता के साथ विखंडन करने वाले सार के विस्तार को धीमा कर देता है, परमाणु हथियार प्रारूपों की अनुमति देता है जो सामान्य घनत्व पर एक नंगे-गोले महत्वपूर्ण द्रव्यमान से कम का उपयोग करते हैं। 238यू आइसोटोप की बहुत अधिक उपस्थिति परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को रोकता है जो हथियार की शक्ति के लिए उत्तरदायी है। 85% अत्यधिक समृद्ध यूरेनियम के लिए महत्वपूर्ण द्रव्यमान लगभग है 50 किलोग्राम (110 पौंड), जो सामान्य घनत्व पर एक गोला होगा 17 सेंटीमीटर (6.7 इंच) व्यास का होगा।

बाद में अमेरिकी परमाणु हथियार प्रायः प्राथमिक चरण में प्लूटोनियम-239 का उपयोग करते हैं, लेकिन जैकेट या छेड़छाड़ माध्यमिक चरण, जो प्राथमिक परमाणु विस्फोट से संकुचित होता है, अक्सर संलयन जलावन लिथियम के साथ 40% और 80% के बीच संवर्धन के साथ एचईयू का उपयोग करता है। परमाणु संलयन जलावन 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 जलावन रखने की अनुमति देता है। 235यू को विखंडनीय नहीं कहा जाता है, लेकिन फिर भी तेज़ न्यूट्रॉन (>2 एमईवी) द्वारा विखंडन योग्य है, जैसे कि डी-टी संलयन के दौरान उत्पादित।

एचईयू का उपयोग फास्ट न्यूट्रॉन रिएक्टर में भी किया जाता है, जिनके सार 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% 238यू होता है, लेकिन प्रायः 90% से अधिक नहीं होता है। फर्मी 1 वाणिज्यिक फास्ट रिएक्टर प्रोटोटाइप ने 26.5%  235यू के साथ एचईयू का उपयोग किया।  चिकित्सा आइसोटोप के उत्पादन में एचईयू की महत्वपूर्ण मात्रा का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए मोलिब्डेनम -99 टेक्नटियम-99एम  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। (235यू,238यू की तुलना में केवल 1.26% हल्का है )। यह समस्या जटिल है क्योंकि यूरेनियम को संभवतः ही कभी अपने परमाणु रूप में अलग किया जाता है, बल्कि एक यौगिक के रूप में (235यूएफ6 ,238यूएफ6 से केवल 0.852% हल्का है )। समान चरणों का एक झरना (रासायनिक अभियांत्रिकी) क्रमिक रूप से 235यू उच्च सांद्रता उत्पन्न करता है। 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 उपभोग 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; यद्यपि, 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 प्रौद्योगिकी 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 235यू और 238यू वाले युक्त अणुओं के बीच एक सामान्य अलगाव पैदा करता है। शीत युद्ध के दौरान, गैसीय प्रसार ने यूरेनियम संवर्धन प्रौद्योगिकी के रूप में एक प्रमुख भूमिका निभाई, और 2008 तक समृद्ध यूरेनियम उत्पादन का लगभग 33% हिस्सा था, लेकिन 2011 में इसे एक अप्रचलित प्रौद्योगिकी 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 पादुका गैसीय प्रसार संयंत्र सुविधा का संचालन बंद हो गया, यह दुनिया का अंतिम वाणिज्यिक 235यू गैसीय प्रसार संयंत्र था।

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 लाभ उठाती है कि हल्के 235यू गैस के अणु गर्म सतह की ओर विसरित होंगे, और भारी 235यू गैस के अणु ठंडी सतह की ओर विसरित होंगे। ओक रिज, टेनेसी में एस-50 (मैनहट्टन प्रोजेक्ट)|एस-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 238यू भारी गैस अणु समाहित हो जाते हैं स्पर्शरेखीय रूप से सिलेंडर के बाहर की ओर बढ़ता है और 235यू से समृद्ध हल्के गैस के अणु केंद्र के करीब एकत्रित होते हैं। पुरानी गैसीय प्रसार प्रक्रिया की तुलना में इसे समान पृथक्करण प्राप्त करने के लिए बहुत कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसे इसने अधिक स्तर 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 अपकेंद्रित्र प्रौद्योगिकी दुनिया के समृद्ध यूरेनियम का लगभग 100% उत्पादन करती है। व्यय प्रति पृथक्करण कार्य इकाई लगभग 100 डॉलर प्रति एसडब्ल्यूयू है, जो इसे मानक गैसीय प्रसार प्रौद्योगिकियों की तुलना में लगभग 40% सस्ता बनाती है।

ज़िप अपकेंद्रित्र
ज़िप-प्रकार अपकेंद्रित्र मानक गैस अपकेंद्रित्र में सुधार है, प्राथमिक अंतर गर्मी का उपयोग है। घूर्णन कलछी के नीचे गरम किया जाता है, जिससे संवहन धाराएं उत्पन्न होती हैं जो 235यू सिलेंडर को ऊपर ले जाता है, जहां से इसे कलछी द्वारा एकत्र किया जा सकता है। इस उन्नत अपकेंद्रित्र प्रारूप का यूरेन्को समूह द्वारा व्यावसायिक रूप से परमाणु जलावन के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है और पाकिस्तान द्वारा अपने परमाणु हथियार कार्यक्रम में इसका उपयोग किया जाता है।

लेजर प्रौद्योगिकी
लेजर प्रक्रियाएं कम ऊर्जा निवेश, कम पूंजीगत व्यय और कम पूंछ परख का वचन करती हैं, परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ होते है। कई लेजर प्रक्रियाओं की प्रशिक्षण की गई है कि यह विकास के अधीन हैं। लेजर एक्साइटेशन (एसआईएलईएक्स) 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 पृथक्करण प्रौद्योगिकियों की तुलना में स्थान। लेजर संवर्धन प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके यूरेनियम संवर्धन की मूल्य लगभग $30 प्रति एसडब्ल्यूयू है जो गैस अपकेंद्रित्र की मूल्य 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, यद्पि सभी देशों को इस बिंदु तक बहुत सीमित सफलता मिली है।

परमाणु वाष्प लेजर आइसोटोप पृथक्करण (एवीएलआईएस)
परमाणु वाष्प लेजर आइसोटोप पृथक्करण अतिसूक्ष्म संक्रमणों के चयनात्मक आयनीकरण का उपयोग करके यूरेनियम के आइसोटोप को अलग करने के लिए विशेष रूप से मिलान किए गए लेजर [21] को नियोजित करता है। यह प्रौद्योगिकी 235यू परमाणुओं को आयनित करने वाली आवृत्तियों के लिए मिलान किए गए लेज़रों का उपयोग करती है और कोई अन्य नहीं। सकारात्मक रूप से आवेशित 235यू आयन तब एक ऋणात्मक रूप से आवेशित प्लेट की ओर आकर्षित होते हैं और एकत्रित होते हैं।

आणविक लेजर आइसोटोप पृथक्करण (एमएलआईएस)
आणविक लेजर आइसोटोप पृथक्करण यूएफ6 पर निर्देशित एक इन्फ्रारेड लेजर का उपयोग करता है, रोमांचक अणु जिसमें 235यू परमाणु होता है। एक दूसरा लेज़र एक अधातु तत्त्व परमाणु को मुक्त करता है, जिससे यूरेनियम पेंटाफ्लोराइड निकलता है, जो बाद में गैस से बाहर निकल जाता है

लेजर उत्तेजना (एसआईएलईएक्स) द्वारा आइसोटोप का पृथक्करण
एसआईएलईएक्स एक ऑस्ट्रेलियाई विकास है जो यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड यूएफ6 का भी उपयोग करता है। एक लंबी विकास प्रक्रिया के बाद, जिसमें यू.एस. संवर्धन कंपनी यूएसईसी ने प्रौद्योगिकी के व्यावसायीकरण अधिकारों का अधिग्रहण और फिर त्याग किया, जीई हिताची परमाणु ऊर्जा (जीईएच) ने 2006 में एसआईएलईएक्स सिस्टम्स के साथ एक व्यावसायीकरण समझौते पर हस्ताक्षर किए। जीईएच ने तब से एक प्रदर्शन परीक्षण कुंडली बनाई 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। एसआईएलईएक्स को मौजूदा उत्पादन प्रौद्योगिकियों 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 जीईएच के लिए एक वाणिज्यिक एसआईएलईएक्स संवर्धन संयंत्र का निर्माण और संचालन करने के लिए एक लाइसेंस जारी किया, यद्यपि कंपनी ने अभी तक यह तय नहीं किया था कि क्या परियोजना निर्माण आरम्भ करने के लिए पर्याप्त लाभदायक होगी, और चिंताओं के अतिरिक्त कि प्रौद्योगिकी परमाणु प्रसार में योगदान कर सकती है।. लेजर पृथक्करण प्रौद्योगिकी के कारण आंशिक रूप से परमाणु प्रसार का डर उत्पन्न हुआ, जिसमें विशिष्ट पृथक्करण प्रौद्योगिकियों 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 भौतिक समाज ने यू.एस. परमाणु नियामक आयोग के साथ एक याचिका प्रचलित की, जिसमें पूछा गया कि किसी भी लेजर उत्तेजना संयंत्रों के निर्माण से पहले वे प्रसार अनिष्टों की औपचारिक समीक्षा से महसूस होना हैं। एपीएस ने तो प्रौद्योगिकी 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 प्रौद्योगिकी सम्मिलित हैं। ये वायुगतिकीय पृथक्करण प्रक्रियाएं दबाव ढालों द्वारा संचालित प्रसार पर निर्भर करती हैं, जैसा कि गैस सेंट्रीफ्यूज करता है। प्रायः उन्हें ऊर्जा उपभोग को कम करने के लिए 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 | यूएफ6 के कमजोर पड़ने से केन्द्रापसारक बलों की वृद्धि प्राप्त की जाती हैहाइड्रोजन 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। एनईसीएसए (यूसीओआर) 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 पृथक नोजल प्रक्रिया का उपयोग किया था। यद्यपि सभी विधियों में उच्च ऊर्जा उपभोग और अपशिष्ट ताप को हटाने के लिए पर्याप्त आवश्यकताएं होती हैं; कोई भी वर्तमान में उपयोग में नहीं है।

विद्युत चुम्बकीय आइसोटोप पृथकता
विद्युत चुम्बकीय आइसोटोप पृथकता प्रक्रिया (ईएमआई) 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 235यू 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 मेंऑक्सीकरण/कमी में वैलेंस (रसायन विज्ञान) को बदलने के लिए फ्रांसीसी सी एचईएमईएक्स 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 चरितार्थ करती है लेकिन स्वामित्व राल आयन विनिमय कॉलम पर प्रभाव को अलग करती है।

प्लाज्मा पृथक्करण
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 चयनित 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 आरसीआई के लिए फंडिंग में भारी कमी की गई थी, और कार्यक्रम को 1990 के आसपास निलंबित कर दिया गया था, यद्यपि आरसीआई 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 चयनित पर संसाधित होने के अनुपात में की जाती है। विभाजक कार्य ऊर्जा नहीं है। पृथक्करण प्रौद्योगिकी 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 एसडब्ल्यू, किलो एसडब्ल्यू, या किलो यूटीए में मापा जाता है।
 * 1 एसडब्ल्यूयू = 1 किलो एसडब्ल्यू = 1 किलो यूटीए ,
 * 1 केएसडब्ल्यूयू = 1 टीएसडब्ल्यू = 1 टी यूटीए
 * 1 एमएसडब्ल्यूयू = 1 केटीएसडब्ल्यू = 1केटी यूटीए

व्यय प्रतिवादी
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 235यू की मात्रा पर निर्भर करेगी। जो समाप्त यूरेनियम में समाप्त होता है। यद्यपि, संवर्धन के दौरान आवश्यक एसडब्ल्यूयू की संख्या के विपरीत, जो घटती धारा में 235यू के घटते स्तर के साथ बढ़ता है, आवश्यक एनयू की मात्रा 235यू के घटते स्तर के साथ घट जाएगी जो डीयू में समाप्त होता है।

उदाहरण के लिए, हल्के पानी के रिएक्टर में उपयोग के लिए एलईयू के संवर्धन में समृद्ध धारा में 3.6% 235यू (एनयू में 0.7% की तुलना में) सम्मिलित होना विशिष्ट है, जबकि क्षीण हुई धारा में 0.2% से 0.3%  235यू सम्मिलित हैं। इस एलईयू के एक किलोग्राम का उत्पादन करने के लिए इसे लगभग 8 किलोग्राम एनयू और 4.5 एसडब्ल्यू की आवश्यकता होगी यदि डीयू धारा को 0.3% 235यू की अनुमति दी जाए।  दूसरी ओर, यदि समाप्त धारा में केवल 0.2%  235यू  था, तो इसके लिए केवल 6.7 किलोग्राम एनयू की आवश्यकता होगी, लेकिन लगभग 5.7 एसडब्ल्यूयू 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 मूल्य हैं, तो ऑपरेटर प्रायः  डीयू स्ट्रीम में 235यू  को छोड़ने की अनुमति देने का चयन करेंगे, जबकि 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।

उदाहरण के लिए, हल्के पानी के रिएक्टर में उपयोग के लिए एलईयू के संवर्धन में समृद्ध धारा में 3.6% 235यू (एनयू में 0.7% की तुलना में) होना विशिष्ट है, जबकि क्षीण धारा में 0.2% से 0.3% 235यू होता है। इस एलईयू के एक किलोग्राम का उत्पादन करने के लिए इसे लगभग 8 किलोग्राम एनयू और 4.5 एसडब्ल्यूयू की आवश्यकता होगी यदि डीयू धारा को 0.3% 235यू की अनुमति दी जाए। दूसरी ओर, यदि समाप्त धारा में केवल 0.2% 235यू था, तो इसके लिए केवल 6.7 किलोग्राम एनयू की आवश्यकता होगी, लेकिन लगभग 5.7 एसडब्ल्यूयू 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 आमतौर पर डीयू स्ट्रीम में 235यू को छोड़ने की अनुमति देने का चयन करेंगे, जबकि 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। [28] [29]

डाउनब्लेंडिंग
समृद्ध करने के विपरीत डाउनब्लेंडिंग है; वाणिज्यिक परमाणु जलावन में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए अधिशेष एचईयू को एलईयू में घटाया जा सकता है।

एचईयू फीडस्टॉक में अवांछित यूरेनियम समस्थानिक हो सकते हैं: 234यू प्राकृतिक यूरेनियम में निहित एक साधारण आइसोटोप है (मुख्य रूप से 238यू अल्फा क्षय के उत्पाद के रूप में)

यू - क्योंकि 238यू का आधा जीवन, 234यू की तुलना में बहुत बड़ा है, यह निरंतर स्थिर स्थिति संतुलन में एक ही दर पर उत्पादित और नष्ट हो जाएगा, पर्याप्त 238यू के साथ कोई भी नमूना लाएगा , 234यू के एक स्थिर अनुपात के लिए सामग्री को 238यू काफी लंबे समय से के मापक पर); संवर्धन प्रक्रिया के दौरान, इसकी एकाग्रता बढ़ जाती है लेकिन 1% से काफी नीचे रहती है। यूरेनियम-236 की उच्च सांद्रता एक रिएक्टर में विकिरण से उप-उत्पाद हैं और इसके निर्माण इतिहास के आधार पर एचईयू में समाहित हो सकते हैं। 236यू मुख्य रूप से तब उत्पन्न होता है जब 235यू पर होता है  एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है और विखंडन नहीं करता है। 236यू जलावन का उत्पादन 235यू  इस प्रकार किसी भी थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टर में अपरिहार्य है । एचईयू परमाणु हथियार सामग्री उत्पादन रिएक्टरों से पुनर्संसाधित (एक 235यू की परख लगभग। 50%) सम्मिलित हो सकते हैं 236यू  सांद्रता 25% तक उच्च होती है, जिसके परिणामस्वरूप मिश्रित एलईयू 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 234यू न्यूट्रॉन को भी अवशोषित करता है, यह एक उर्वर पदार्थ है जिसे विखंडनीय में बदल दिया जाता है 235यू न्यूट्रॉन अवशोषण पर। यदि 236यू एक न्यूट्रॉन को अवशोषित करता है, जिसके परिणामस्वरूप अल्पकालिक होता है 237यू बीटा का क्षय होता है 237एनपी, जो थर्मल न्यूट्रॉन रिएक्टरों में प्रयोग करने योग्य नहीं है, लेकिन रासायनिक रूप से खर्च किए गए जलावन 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 एनयू, या डीयू हो सकता है, हालांकि फीडस्टॉक की गुणवत्ता के आधार पर, एसईयू प्रायः 1.5 भार% 235 यू का उपयोग उन अवांछित उप-उत्पादों को पतला करने के लिए ब्लेंडस्टॉक के रूप में किया जा सकता है जो एचईयू फ़ीड में सम्मिलित हो सकते हैं। एलईयू उत्पाद में इन समस्थानिकों की सांद्रता कुछ मामलों में परमाणु जलावन के लिए एएसटीएम विनिर्देशों से अधिक हो सकती है, यदि एनयू, या डीयू का उपयोग किया गया हो। इसलिए, एचईयू डाउनब्लेंडिंग प्रायः 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 जलावन 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 (एचईयू) के एक हिस्से के निपटान में सम्मिलित रहा है जिसे अमेरिकी सरकार ने 1996 में अधिशेष सैन्य सामग्री के रूप में घोषित किया था। यूएस एचईयू डाउनब्लेंडिंग प्रोग्राम के माध्यम से, यह एचईयू सामग्री, मुख्य रूप से ली गई विघटित यू.एस. परमाणु हथियारों से, कम समृद्ध यूरेनियम (एलईयू) जलावन 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 निवेश हित रखते हैं, ईरान की होल्डिंग इसे समृद्ध यूरेनियम उत्पादन का 10% का स्वत्व रखनेवाला बनाती है। अतीत में जिन देशों के संवर्धन कार्यक्रम थे उनमें लीबिया और दक्षिण अफ्रीका सम्मिलित हैं, यद्यपि लीबिया की सुविधा कभी चालू नहीं थी। ऑस्ट्रेलियाई कंपनी एसआईएलईएक्स सिस्टम्स 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 विचार रखता है। यद्यपि एसआईएलईएक्स को एक संयंत्र बनाने का लाइसेंस दिया गया है, लेकिन विकास अभी भी अपने प्रारंभिक चरण में है क्योंकि लेजर संवर्धन अभी तक आर्थिक रूप से व्यवहार्य साबित नहीं हुआ है, और परमाणु प्रसार पर एसआईएलईएक्स को दिए गए लाइसेंस की समीक्षा के लिए एक याचिका प्रचलित की जा रही है। 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 घटनाओं के मध्य, 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 जलावन
 * परमाणु जलावन बैंक
 * अभी नहीं
 * यूरेनियम बाजार
 * यूरेनियम खनन

बाहरी कड़ियाँ

 * परमाणु मुद्दों के लिए एल्सोस डिजिटल लाइब्रेरी से समृद्ध यूरेनियम पर व्याख्यात्मक ग्रंथ सूची
 * सिलेक्स सिस्टम्स लिमिटेड
 * यूरेनियम संवर्धन 2 दिसंबर 2010 को वेबैक मशीन, वर्ल्ड न्यूक्लियर एसोसिएशन में संग्रहीत
 * यूएस एचईयू उत्पादन का अवलोकन और इतिहास
 * यूरेनियम संवर्धन पर समाचार संसाधन
 * परमाणु रसायन-यूरेनियम संवर्धन 15 अक्टूबर 2008 को वेबैक मशीन पर संग्रहीत
 * एसडब्ल्यूयू के लिए एक व्यस्त वर्ष (वाणिज्यिक संवर्धन बाज़ार की 2008 की समीक्षा), न्यूक्लियर इंजीनियरिंग इंटरनेशनल, 1 सितंबर 2008 यूरेनियम संवर्धन और परमाणु हथियार प्रसार, एलन एस. क्रैस, पीटर बॉस्कमा, बोलेली एलजेन और विम ए. स्मिट द्वारा, 296 पीपी।, टेलर और फ्रांसिस लिमिटेड, लंदन द्वारा एसआईपीआरआई के लिए प्रकाशित, 1983
 * पोलियाकॉफ, मार्टिन (2009)। "आप यूरेनियम को कैसे समृद्ध करते हैं?"। वीडियो की आवर्त सारणी। नॉटिंघम विश्वविद्यालय।
 * गिलिंस्की, वी.; होहेन, डब्ल्यू। (दिसंबर 1969)। "लघु यूरेनियम संवर्धन सुविधाओं का सैन्य महत्व कम-संवर्धन यूरेनियम (रिडक्टेड) ​​के साथ फेड"। रक्षा तकनीकी सूचना केंद्र। रैंड कॉर्पोरेशन। ओसीएलसी 913595660. डीटीआईसी एडीए613260