اليورانيوم

اليورانيوم هو أثقل معدن موجود في الطبيعة، وهو واحد من العناصر الكيميائية المشعة التي توجد في الجدول الدوري، ورمزه الحرف U في الجدول الدوري، أما عدده الذريّ هو 92، ومن أبرز صفات هذا العنصر؛ لونه أبيض فضّي، ثقيل الوزن، وهو معدن فلزي سام، كما أن قطعة من معدن اليورانيوم الصافي، تكاد تبدو قريبة من معدن الفولاذ أو الفضة، ولكنها تكون ثقيلة جدًا بالنسبة إلى حجمها، إذ إن 3,0 متر مكعب من اليورانيوم، يزن حوالي أكثر من نصف طن.

ويعدّ عنصر اليورانيوم من زمرة الأكتينيوم (أو الأكتينيدات)، إذ إن هذه الزمرة تشمل العناصر الثقيلة الموجودة في الجدول الدوري، التي توجد بعد عنصر الأكتينيوم، وتتميز هذه العناصر الثقيلة جميعها -منها اليورانيوم- بنشاط إشعاعي وذلك لعدم استقرار بنية نوى الذرات فيها، بالإضافة إلى أن العناصر الأخيرة منها الموجودة في الجدول الدوري، لا توجد في الطبيعة، ولكنّها اصطنعت نتيجة التفاعلات النووية، أي (ما بعد اليورانيوم).^[١]

أين يوجد اليورانيوم

تُقدّر نسبة اليورانيوم الموجودة في القشرة الأرضية بحوالي 2× 10-3%، وهذه النسبة تفوق وفرة كل من الفضة والزئبق، وتتوزَّع خامات اليورانيوم في مناطق مختلفة من العالم، فيما يأتي ترتيب لأول عشر دول امتلاك لاحتياطي اليورانيوم في العالم:^[٢]

• المركز العاشر (الصين): تأتي الصين في المرتبة العاشرة في احتياطي اليورانيوم، إذ يقدر احتفاظها باحتياطي يورانيوم يصل إلى حوالي مئة وتسعة وتسعين ألف طن، وتعد الصين من أهم وأكبر دول العالم اقتصاديًا.
• المركز التاسع (الولايات المتحدة الأمريكية): تأتي الولايات المتحدة الأمريكية في المرتبة التاسعة، إذ يصل ما تحتفظ به من احتياطي اليورانيوم، إلى مئتين وسبعة آلاف طن، وتعد الولايات المتحدة الأمريكية، من أوائل دول العالم في القوة الاقتصادية والعسكرية.
• المركز الثامن (البرازيل): تأتي البرازيل في المرتبة الثامنة، وذلك باحتفاظها باحتياطي يصل إلى مئتين وستة وسبعين ألف طن من اليورانيوم، وهي من أهم وأكبر دول قارة أمريكا الجنوبية.
• المركز السابع (جنوب أفريقيا): إذ تمتلك جنوب أفريقيا ما يقدّر بثلاثمائة وثمانية وثلاثين ألف طن، وتحتل المركز الثالث على مستوى أفريقيا في احتفاظها باحتياطي اليورانيوم.
• المركز السادس (ناميبيا): إذ تمتلك ناميبيا ما يقدر بثلاثمائة وثلاثة وثمانين ألف طن، وتحتل بهذا الاحتياطي المركز الثاني على مستوى أفريقيا في احتياطي اليورانيوم.
• المركز الخامس (النيجر): أما عن النيجر فيصل احتياطي اليورانيوم فيها إلى أربعمئة وخمسة آلاف طن، وتحتل بذلك المركز الأول أفريقيًا في امتلاكها لاحتياطي اليورانيوم.
• المركز الرابع (كندا): يصل احتياطي اليورانيوم في كندا، لأربعمائة وأربعة وتسعين ألف طن، وتحتل بذلك المركز الأول في احتياطي اليورانيوم على مستوى دول قارة أمريكا الشمالية.
• المركز الثالث (روسيا): تحتفظ روسيا باحتياطي يصل إلى خمسمائة وستة آلاف طن.
• المركز الثاني (كازخستان): يصل احتياطي اليورانييم في كازخستان، إلى ستمائة وتسعة وسبعين ألف طن.
• المركز الأول (أستراليا): تحتل أستراليا المرتبة الأولى عالميًا في امتلاكها لاحتياطي اليورانيوم، إذ يقدر احتياطي اليورانيوم فيها، بمليون وسبعمئة وستة آلاف طن، الأمر الذي جعل الولايات المتحدة الامريكية، تسعى جاهدة، إلى إيجاد تعاون مشترك بينهما في تطوير عملية تخصيب اليورانيوم.

كيف يُستخدم اليورانيوم

يُستخدم معدن اليورانيوم في محطات الطاقة النووية، وذلك لتوليد الحرارة، وتسخين المياه لإنتاج البخار، ويتميز معدن اليورانيوم بكبر ذراته، الأمر الذي يساعده في الانقسام، بشكل أكبر مقارنة بالعناصر الأخرى، فعندما تتلامس النيوترونات وهي جسيمات غير ذرّية، بذرات اليورانيوم تنقسم الذرات، وتُطلق عند انقسامها طاقة حرارية.

يحدث هذا الأمر كثيرًا في الطبيعة، ولكن بمعدل بطيء جدًا، وتستخدم معظم محطات الطاقة النووية، نوعًا محدد من اليورانيوم وقودًا لها، وهو نظير اليورانيوم 235، غير أنّ المفاعلات النووية قادرة على تسريع هذه العملية -انقسام ذرات اليورانيوم- بشكل كبير وذلك من خلال إبطاء النيوترونات، وزيادة إمكانيّة تصادمها، مما سيؤدي إلى انشطار ذرات اليورانيوم.

وعند انقسام ذرات اليورانيوم فإنها ستطلق المزيد من النيوترونات، وبهذا تستمرّ عملية الانشطار، وتتزايد الانقسامات لضمان (سلسلة من التفاعلات)، وذلك لتقسيم الذرات، وتُسمّى هذه العملية باسم (الانشطار النووي).

وبناءً على طبيعة عملية الانشطار النووي، فإن محطات الطاقة النووية لا تتطلّب حرق أي نوع من أنواع الوقود، ولذلك، لا تُصدر المحطات ضبابًا دخانيًا، أو غازات الاحتباس الحراري، ويُستخدم معدن اليورانيوم في عدة مجالات، بالإضافة لاستخدامه في توليد الطاقة، فمثلًا نظير اليورانيوم 238 الذي يُطلق عليه اسم اليورانيوم المنضب، يُستخدم كحاجزًا للوقاية من الإشعاعات، بسبب سماكته وكثافته، ويُستخدم غالبًا في صناعة الطائرات، والمعدات الطبية، وذلك للحماية من الأجهزة الإشعاعية.^[٣]

المراجع

1. ↑ "يورانيوم"، marefa، 7-10-2017، اطّلع عليه بتاريخ 8-7-2019. بتصرّف.
2. ↑ Habiba (6-3-2017)، "أكثر دول العالم في إحتياطي اليورانيوم"، almrsal، اطّلع عليه بتاريخ 8-7-2019. بتصرّف.
3. ↑ "ما هو اليورانيوم؟"، enec، اطّلع عليه بتاريخ 8-7-2019. بتصرّف.