ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
კაიფენგის ალყა (1232)
მონღოლთა დაპყრობა იურჩენ ჯინი
1232-1233 წლებში კაიფენგის ალყის დროს მონღოლთა იმპერიამ დაიპყრო კაიფენგი , ჯურჩენების მეთაურობით ჯინის დინასტიის დედაქალაქი . მონღოლთა იმპერია და ჯინის დინასტია თითქმის ორი ათწლეულის განმავლობაში ომობდნენ , რაც 1211 წელს დაიწყო მას შემდეგ, რაც ჯინის დინასტიამ უარი თქვა მონღოლების შეთავაზებაზე, დამორჩილებოდნენ ვასალს . უგედეი ხანმა კაიფენგის ალყაში მოსაქცევად ორი არმია გაგზავნა, ერთს თავად ხელმძღვანელობდა, მეორეს კი მისი ძმა, ტოლუი . ძალების სარდლობა, როგორც კი ისინი ერთ არმიად გაერთიანდნენ, სუბუტაის გადაეცა, რომელიც ალყას ხელმძღვანელობდა. მონღოლები კაიფენგის კედლებს 1232 წლის 8 აპრილს მივიდნენ.
ალყამ ქალაქი რესურსებისგან გაათავისუფლა, ხოლო მის მაცხოვრებლებს შიმშილი და დაავადებები აწუხებდათ. ჯინის ჯარისკაცებმა ქალაქი ცეცხლოვანი შუბებითა და დენთის ბომბებით დაიცვეს, რის შედეგადაც მრავალი მონღოლი მოკლეს და სხვები მძიმედ დაჭრეს. ჯინის დინასტიამ სამშვიდობო ხელშეკრულების დადება სცადა, მაგრამ მონღოლი დიპლომატის მკვლელობამ მათი მცდელობები ჩაშალა. ჯინის იმპერატორი აიზონგი ქალაქიდან კაიჯოუს ქალაქში გაიქცა . ქალაქი გენერალ ცუი ლის მეთაურობით გადაეცა , რომელმაც იმპერატორის ერთგული მომხრეები სიკვდილით დასაჯა და მაშინვე მონღოლებს დანებდა. მონღოლები კაიფენგში 1233 წლის 29 მაისს შევიდნენ და ქალაქი გაძარცვეს. დინასტია აიზონგის თვითმკვლელობისა და კაიჯოუს 1234 წელს აღების შემდეგ დაეცა.
მონღოლებმა შეიტყვეს, რომ ჯინის დინასტიას შიმშილობა დაემართა და 1211 წელს შეიჭრნენ. მონღოლებმა ჯინის ტერიტორიაზე ორი არმია გაგზავნა, რომელთაგან ერთი თავად ჩინგიზის მეთაურობით იყო. ჯინმა თავისი არმიები გაზარდა და ქალაქები გააძლიერა მონღოლთა შემოსევისთვის მოსამზადებლად. მონღოლთა სტრატეგია მცირე დასახლებების აღებასა და დიდი ქალაქების გამაგრების იგნორირებაზე იყო დაფუძნებული. მათ მიწები გაძარცვეს და 1212 წელს უკან დაიხიეს. მონღოლები მომდევნო წელს დაბრუნდნენ და 1213 წელს ჯინის დედაქალაქ ჟონგდუს ალყა შემოარტყეს. ჟონგდუს ბრძოლაში მონღოლებმა ქალაქის კედლების გარღვევა ვერ შეძლეს , მაგრამ ჯინის იმპერატორი დააშინეს და ხარკის გადახდა დაავალეს . ისინი 1214 წელს უკან დაიხიეს. იმავე წლის ბოლოს, კიდევ ერთი ალყის შიშით, ჯინმა დედაქალაქი ჟონგდუდან კაიფენგში გადაიტანა. მონღოლებმა 1215 წელს კვლავ ალყა შემოარტყეს ჟონგდუს, როგორც კი შეიტყვეს, რომ ჯინის სამეფო კარზე ქალაქიდან გაიქცა. ქალაქი 31 მაისს დაეცა და 1216 წლისთვის ჯინის ტერიტორიის დიდი ნაწილი მონღოლების კონტროლის ქვეშ იყო.
ამასობაში, ჯინის დინასტია მრავალჯერ აჯანყდა. მანჯურიაში ხიტანებმა, იელუ ლიუგეს მეთაურობით , ჯინის დინასტიისგან დამოუკიდებლობა გამოაცხადეს და მონღოლებს შეუერთდნენ. იელუ 1213 წელს მონღოლების დაქვემდებარებულ მარიონეტულ მმართველად აკურთხეს და ლიაოს დინასტიის იმპერატორის ტიტული მიანიჭეს. პუსიან ვანუს მეთაურობით მის წინააღმდეგ გაგზავნილი ჯურჩენების ექსპედიცია წარუმატებელი აღმოჩნდა. ვანუმ, როდესაც გააცნობიერა, რომ ჯინის დინასტია დაშლის პირას იყო, აჯანყდა და 1215 წელს აღმოსავლეთ სიას მეფედ გამოაცხადა თავი . უფრო სამხრეთით , შანდუნგში აჯანყებები დაიწყო, რაც იანგ ანგუოს 1214 წელს აჯანყებით დაიწყო. აჯანყებულები 1215 წლიდან მოყოლებული წითელხალათიანების სახელით იყვნენ ცნობილები , მათი ფორმების ფერის გამო. 1215 წელს ჟონგდუს დაცემის შემდეგ, მონღოლებმა შეამცირეს ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ საომარი მოქმედებები და ცენტრალური აზიის შეჭრისთვის მოსამზადებლად რესურსები გადაიტანეს. ჯინმა მონღოლებთან ტერიტორიული დანაკარგების კომპენსირება 1217 წელს სონგის დინასტიაში შეჭრით სცადა. შეჭრა უშედეგო აღმოჩნდა, ამიტომ ჯინმა მშვიდობის მოლაპარაკება მოისურვა, მაგრამ სონგმა შეთავაზებები უარყო. 1218 წლისთვის ჯურჩენ დიპლომატებს სონგში მოგზაურობა აეკრძალათ. მონღოლთა ომი ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ ჩაცხრა, მაგრამ არ შეწყვეტილა და 1220-იანი წლების დასაწყისში გენერალ მუქალის მეთაურობით გაგრძელდა . მუქალი 1223 წელს ავადმყოფობის შედეგად გარდაიცვალა და ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ მონღოლთა ლაშქრობები შეწყდა. ჯინმა სონგთან მშვიდობა დაამყარა, მაგრამ სონგმა განაგრძო წითელხალათიანების ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ აჯანყების დახმარება. ჩინგიზ ყაენი ავად გახდა და 1227 წელს გარდაიცვალა. მისი მემკვიდრე იყო ოგედეი, და მან ომი ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ 1230 წელს განაახლა.
ეთნიკური ჰანის გენერალმა ში ტიანზემ ჯარები იმპერატორ აიზონგის დევნაში წაიყვანა, როდესაც მან უკან დაიხია და პუჩენგთან (蒲城) ვანიან ჩენგის (完顏承裔) მეთაურობით 80 000-კაციანი ჯინის არმია გაანადგურა. ში ტიანზე მონღოლთა არმიაში ჰან ტუმენს ხელმძღვანელობდა მას შემდეგ, რაც მისი ოჯახი მამამისის, ში ბინგჟის ხელმძღვანელობით ჯინის დინასტიის წინააღმდეგ მუკალის მეთაურობით მონღოლებს შეუერთდა.
1230 წელს ორი მონღოლური არმია გაიგზავნა ჯინის დინასტიის დედაქალაქ კაიფენგის, რომელსაც მაშინ ბიანძინი ერქვა, ასაღებად. გეგმის მიხედვით, ერთი არმია ქალაქს ჩრდილოეთიდან უნდა მიუახლოვდეს, ხოლო მეორე - სამხრეთიდან. ოგედეი ხანი ხელმძღვანელობდა შანქსიში განლაგებულ არმიას , ხოლო მისი ძმა ტოლუი - შანქსიში განლაგებულ არმიას . ავადმყოფობის გამო ოგედეი და ტოლუი უუნარო გახდნენ და მათ კამპანიაში მონაწილეობის უფლებამოსილება დათმეს. ოგედეი მოგვიანებით გამოჯანმრთელდა, მაგრამ ტოლუი მომდევნო წელს გარდაიცვალა. სუბუტაი გაერთიანებულ მონღოლურ ძალებს ხელმძღვანელობდა, როდესაც ორი არმია 1231 წლის ბოლოს და 1232 წლის დასაწყისში გაერთიანდა. მონღოლები ყვითელ მდინარეს 1232 წლის 28 იანვარს მიაღწიეს და 6 თებერვალს კაიფენგის გარშემო თავმოყრა დაიწყეს. მათ ქალაქს ალყა შემოარტყეს 8 აპრილს.
ჯურჩენებმა ალყის დასრულება სამშვიდობო ხელშეკრულების მოლაპარაკებით სცადეს. 1232 წლის ზაფხულში შეთანხმებისკენ გარკვეული პროგრესი შეინიშნებოდა, თუმცა მონღოლი დიპლომატის, ტანგ ცინისა და მისი გარემოცვის მკვლელობამ ჯურჩენების მიერ შემდგომი მოლაპარაკებები შეუძლებელი გახადა. ჯინის დინასტია სასოწარკვეთილებაში ჩავარდა. მათ იმპერიაში არსებული მამაკაცების უმეტესობა კაიფენგის დასაცავად ან ფრონტის ხაზზე მონღოლების წინააღმდეგ საბრძოლველად ჩაასახლეს. სანამ მოლაპარაკებები მიმდინარეობდა, ქალაქის მოსახლეობას ჭირი ანადგურებდა. შიმშილი მძვინვარებდა. კაიფენგში შენახული მარაგი იწურებოდა, მიუხედავად იმისა, რომ ხალხს ძალით ჩამოართვეს. ქალაქის პოლიტიკურმა დაშლამ შიდა საფრთხის არსებობის უსაფუძვლო შიში გამოიწვია. ქალაქის რამდენიმე მკვიდრი სიკვდილით დასაჯეს იმ ეჭვის გამო, რომ ისინი მოღალატეები იყვნენ.
ქალაქის დაცვა მაშინვე არ დაშლილა. ჯინის დინასტია თვეების განმავლობაში იტანჯებოდა, სანამ ქალაქი დაეცემოდა. ჯურჩენ იმპერატორს 1232 წლის ბოლოს გაქცევის შესაძლებლობა მიეცა და ის სამეფო კარის მოხელეთა ამალასთან ერთად გაემგზავრა. მან ქალაქის მმართველობა გენერალ ცუი ლის გადასცა და 1233 წლის 26 თებერვალს ჰენანის გუიდის ქალაქს მიაღწია , შემდეგ კი 3 აგვისტოს კაიჯოუს. იმპერატორის უკან დახევამ ქალაქის დამცველი ჯარისკაცების მორალი დამანგრეველი გახადა. იმპერატორის წასვლის შემდეგ, ცუიმ ბრძანა ქალაქში დარჩენილი იმპერატორის ერთგული მსახურების სიკვდილით დასჯა. მან მიხვდა, რომ ალყის გახანგრძლივება თვითმკვლელობის ტოლფასი იყო და მონღოლებს დანებება შესთავაზა. ცუიმ კაიფენგის კარიბჭე გააღო და მონღოლები 29 მაისს ქალაქში შეუშვეს. მოგვიანებით, იგი ბრძოლის ველს გარეთ, პირადი დავაში მოკლეს, მისი მეთაურობით მყოფი ადამიანის ცოლის შეურაცხყოფისთვის.
მონღოლებმა ქალაქი გაძარცვეს მისი დაცემის შემდეგ, თუმცა, რაც იმ პერიოდის უმეტესი ალყისთვის უჩვეულო იყო, მათ ვაჭრობის უფლება მისცეს. ქალაქის უმდიდრესი მაცხოვრებლები თავიანთ ფუფუნების ნივთებს მონღოლ ჯარისკაცებს ყიდდნენ კრიტიკულად საჭირო საკვების სანაცვლოდ. ქალაქში მცხოვრები სამეფო ოჯახის მამრობითი სქესის წევრები ტყვედ აიყვანეს და სიკვდილით დასაჯეს. ყველა იმპერიული ხარჭა, მათ შორის იმპერატრიცა ქვრივი , ტყვედ აიყვანეს და ჩრდილოეთში წაიყვანეს.
სამხედრო ტექნოლოგია
ისტორიკოსმა ჰერბერტ ფრანკემ ბრძოლის შეფასებისას აღნიშნა, რომ ალყა სამხედრო ტექნოლოგიების ისტორიკოსებისთვის მნიშვნელოვანია. ალყის მრავალი დეტალი ისტორიკოსებისთვის ცნობილია, რაც დაფუძნებულია ბრძოლის ყოვლისმომცველ აღწერაზე, რომელიც ალყაშემორტყმულ ქალაქში მცხოვრები ჯინის ჩინოვნიკის მიერ არის შედგენილი. იურჩენებმა მოწინააღმდეგე არმიას ტრებუშეტებით ამოძრავებული ასაფეთქებელი ნივთიერებები ესროლეს . ბრძოლის თანამედროვე ჩანაწერში მოთხრობილია ბომბების გაშვების პროცესი. პირველ რიგში, ჯარისკაცმა ფიტული აანთო. ტრებუშეტის თოკი გაჭიმეს და ბომბი ჰაერში აისროლეს. ბომბმა დაშვებისთანავე დიდი აფეთქება გამოიწვია, რამაც ჯავშანტექნიკის შეღწევა შეძლო. აფეთქება ზოგჯერ ბრძოლის ველის ბალახზე ხანძარს იწვევდა, რამაც ჯარისკაცის სიკვდილი შეიძლება გამოიწვიოს, მაშინაც კი, თუ ის საწყის აფეთქებას გადაურჩებოდა. ბომბები თანამედროვე ასაფეთქებელ ნივთიერებებზე უფრო პრიმიტიული იყო და ზოგჯერ ისინი ვერ აფეთქდებოდნენ ან ძალიან ადრე აფეთქდებოდნენ. მონღოლმა ჯარისკაცებმა ბომბების წინააღმდეგ ბრძოლა ქალაქისკენ მიმავალი თხრილები გათხარეს, რომლებიც ზემოდან გასროლილი ასაფეთქებელი ნივთიერებებისგან დასაცავად ძროხის ტყავისგან დამზადებული ფარით დაფარეს. იურხენის ოფიციალური პირი ისტორიკოს სტივენ ტერნბულის მიერ მოწოდებულ თარგმანში იუწყება :
ამიტომ მონღოლმა ჯარისკაცებმა ძროხის ტყავის ფარები გააკეთეს შესასვლელი თხრილების და კედლების ქვეშ მყოფი ჯარისკაცების დასაფარად და თითქოს ნიშები გათხარეს, თითოეული საკმარისად დიდი, რომ ერთი კაციც კი მოთავსებულიყო, იმ იმედით, რომ ამ გზით ზემოთ მყოფი ჯარისკაცები ვერაფერს მოიმოქმედებდნენ. მაგრამ ვიღაცამ შესთავაზა ჭექა-ქუხილის ბომბების რკინის ჯაჭვებით ჩამოშვების ტექნიკა. როდესაც ისინი თხრილებს მიაღწიეს, სადაც მონღოლები თავიანთ სანგრებს აწყობდნენ, ბომბები აფეთქდა, რის შედეგადაც ძროხის ტყავი და თავდამსხმელი ჯარისკაცები ნაწილებად აფეთქდნენ და კვალიც კი არ დარჩენილა.
ჯინის ქვეითი ჯარი შეიარაღებული იყო ცეცხლოვანი შუბებით . ცეცხლოვანი შუბი წარმოადგენდა შუბს, რომელზეც მიმაგრებული იყო დენთის მილი. ნარევი, დენთის ინგრედიენტების - გოგირდის, ნახშირის და გვარჯილის გარდა , შეიცავდა დაფქულ ფაიფურსა და რკინის ნაფხეკებს. შუბიდან ამოვარდნილი ალი სამ მეტრამდე მანძილზე აღწევდა. გახურებული ცეცხლოვანი ნაპერწკალი, რომელიც იარაღს ანთებდა , პატარა რკინის ყუთში ინახებოდა , რომელსაც ჯურჩენი ჯარისკაცები ბრძოლაში თან ატარებდნენ. დენთის დაწვის შემდეგ, ცეცხლოვანი შუბის გამოყენება შეიძლებოდა ჩვეულებრივი შუბის მსგავსად, ან მისი შევსება დენთით სავსე ახალი მილით.
ჯინის ბომბები და ცეცხლსასროლი შუბები იურჩენების ერთადერთი ორი იარაღი იყო, რომელთა წინააღმდეგაც მონღოლები ფრთხილობდნენ. იურჩენების მიერ დენთის განლაგება ფართომასშტაბიანი იყო, მაგრამ არ არის დარწმუნებული, შეიძინეს თუ არა მონღოლებმა იურჩენებისგან დენთი ამ დრომდე. ჰერბერტ ფრანკე ამტკიცებს, რომ ორივე მებრძოლის არსენალში დენთი იყო, მაგრამ ტერნბული თვლის, რომ მხოლოდ იურჩენები იყენებდნენ მას. მონღოლებმა თავიანთი კატაპულტები დიდი ქვებით ან დენთის ბომბებით დატვირთეს, რომლებიც ჯინის გამაგრებისკენ ესროლეს. ჭურვების სროლამ ქალაქში მსხვერპლი გამოიწვია და ფსიქოლოგიური გავლენა მოახდინა იურჩენების ტრებუშეტების მოქმედ ჯარისკაცებზე.
ისტორიული მნიშვნელობა
კაიფენგის ალყამ ჯინის დინასტია დააზიანა, მაგრამ არ გაანადგურა. დინასტიის ბოლოსწინა იმპერატორმა, იმპერატორმა აიზონგმა, ტყვედ ჩავარდნას გადაურჩა, მაგრამ ალყის შემდეგ გაჭირვებაში დარჩა. მან თავისი დიპლომატები გაგზავნა მეზობელი სონგის დინასტიის დასახმარებლად. მათ გააფრთხილეს, რომ მონღოლები სონგს შეიჭრებოდნენ ჯინის დაცემის შემდეგ და სონგისგან მარაგი ითხოვეს. სონგმა შეთავაზებაზე უარი თქვა. სონგმა, რომელმაც ჯინის წინააღმდეგ მრავალი ომი იბრძოლა , ჯურჩენები ათწლეულების წინ ჩრდილოეთ ჩინეთის დაპყრობის გამო განაწყენდა. ჯინის დახმარების ნაცვლად, სონგმა მონღოლებს მოკავშირეობა შეკრა. მათ სამხედრო თანამშრომლობა დაიწყეს და ჯინის მიერ კონტროლირებადი უკანასკნელი ქალაქები აიღეს. 1233 წლის დეკემბერში მონღოლებმა კაიჯოუ ალყაში მოაქციეს , სადაც აიზონგი კაიფენგიდან გაიქცა. იმპერატორმა ვერ შეძლო ალყაში მყოფი ქალაქიდან თავის დაღწევა და თვითმკვლელობამდე მივიდა. 1234 წლის 9 თებერვალს მონღოლებმა კაიჯოუს დაცვა გაარღვიეს. იმპერატორ მო , იმპერატორ აიზონგის სავარაუდო მემკვიდრე, იმავე ქალაქში ცხოვრობდა და მალევე ბრძოლაში დაიღუპა. მისი მეფობა ორ დღეზე ნაკლებ ხანს გაგრძელდა, 9 თებერვლიდან მის გარდაცვალებამდე 10 თებერვალს. ჯინის დინასტია კაიჯოუს დაცემით დასრულდა.
შედარება სხვა სამეფო ოჯახების მონღოლურ მოპყრობასთან
ისტორიკოსმა პატრიცია ბაკლი ებრეიმ აღნიშნა, რომ მონღოლური იუანის დინასტია მკაცრად მოექცა ჯურჩენ ვანიანის სამეფო ოჯახს, ასობით ადამიანი დახოცა ისინი, ასევე დასავლეთ სიას ტანგუტის იმპერატორი, როდესაც მანამდე დაამარცხეს იგი. თუმცა, ებრეიმ ასევე აღნიშნა, რომ მონღოლები სამხრეთ სონგის ხან ჩინელი ჟაოს სამეფო ოჯახის მიმართ ლმობიერი იყვნენ, ძინკანგის ინციდენტში ჯურჩენებისგან განსხვავებით, დაინდეს როგორც სამხრეთ სონგის სამეფო ოჯახის წევრები დედაქალაქ ჰანჯოუში, როგორიცაა სონგის იმპერატორი გონგი და მისი დედა, ასევე დაინდეს მასში მყოფი მშვიდობიანი მოქალაქეები და არ გაძარცვეს ქალაქი, რამაც მათ საშუალება მისცა, ჩვეული საქმეები გაეკეთებინათ და სამხრეთ სონგის ჩინოვნიკები ხელახლა დაიქირავეს. მონღოლებმა სამხრეთ სონგის სასახლის ქალები არ წაიყვანეს, არამედ შანდუში მყოფი ჰან ჩინელი ხელოსნები სასახლის ქალებზე დაქორწინდნენ. მონღოლთა იმპერატორმა ყუბილაი ხანმა თავისივე ბორჯიგინის ოჯახიდან მონღოლი პრინცესაც კი მიათხოვა ცოლად დანებებულ ჰან ჩინელ სამხრეთ სონგის იმპერატორ სონგის გონგს და მათ ვაჟი, ჟაო ვანპუ, შეეძინათ. ჩინგიზ-ყაენმა ჯურჩენ ჯინის დინასტია აიძულა, ყოფილი ჯურჩენ ვანიან ჯინის იმპერატორ ვანიან იონჯის ქალიშვილი, ცის პრინცესა (岐國公主) ჩინგიზისთვის ხარჭად მიეცა ჩონგდუს ბრძოლის დროს . 1233 წელს კაიფენგის ალყის დროს ჯინის დინასტიის ჯურჩენების წინააღმდეგ, მონღოლებმა და ჰან ჩინელებმა, რომლებიც ჯინის წინააღმდეგ მონღოლებს მიემხრნენ, დახოცეს ჯინ ჯურჩენ ვანიანის საიმპერატორო ოჯახის მამრობითი სქესის წევრები და ომის ნადავლით მონღოლეთში წაიყვანეს ჯინ ჯურჩენ ვანიანის სამეფო ოჯახის ქალები, მათ შორის ჯინის ხარჭები და ჯინ ჯურჩენ ვანიანის პრინცესები.
იხ. ვიდეო - The Weapon That Terrified The Mongols: Siege of Kaifeng 1232 - In 1232, the Mongol army stood at the gates of Kaifeng — and met a weapon they had never seen before. This is the story of the world's first fragmentation bomb, and how it changed the course of history forever.
In the depths of the Jin Dynasty's final stand, defenders deployed the zhentianlei — the Heaven-Shaking Thunder Bomb — a cast iron shell packed with gunpowder and shrapnel that detonated with enough force to tear through Mongol sappers. General Cui Li's men hurled fire lances and thunderclap bombs into the siege lines, buying weeks against the world's most feared army.
This video explores the Siege of Kaifeng (1232–1233), the tactical genius behind early Chinese gunpowder warfare, the role of Subutai and Ögödei Khan in the Mongol conquest of the Jin Dynasty, and how a defeated empire handed the Mongols the weapon that would reshape the medieval world.
გამდიდრების მეთოდები პირველად ფართომასშტაბიანად შემუშავდა მანჰეტენის პროექტის მეშვეობით . მისი აირისებრი დიფუზიის მეთოდი გამოიყენებოდა 1940-იან და 1950-იან წლებში, როდესაც საბჭოთა კავშირში შეიქმნა და ფართოდ გავრცელდა აირის ცენტრიფუგის მეთოდი.
დედამიწიდან პირდაპირ მოპოვებული ურანი არ არის შესაფერისი ბირთვული რეაქტორების უმეტესობისთვის საწვავად და მისი გამოსაყენებლად დამატებითი პროცესები სჭირდება ( CANDU-ს დიზაინი აღსანიშნავი გამონაკლისია). ურანი მოიპოვება მიწისქვეშ ან ღია კარიერში, მისი მოპოვების სიღრმის მიხედვით. ურანის მადნის მოპოვების შემდეგ, მან უნდა გაიაროს დაფქვის პროცესი მადნიდან ურანის ამოსაღებად.
ეს მიიღწევა ქიმიური პროცესების კომბინაციით, რომლის საბოლოო პროდუქტია კონცენტრირებული ურანის ოქსიდი, რომელიც ცნობილია როგორც „ ყვითელი ნამცხვარი “, შეიცავს დაახლოებით 80%-იან ურანს, მაშინ როდესაც ორიგინალური მადანი, როგორც წესი, შეიცავს მხოლოდ 0.1%-იან ურანს.
ეს ყვითელი ნამცხვარი შემდგომ მუშავდება ბირთვული საწვავის წარმოებისთვის შესაფერისი ურანის სასურველი ფორმის მისაღებად . დაფქვის პროცესის დასრულების შემდეგ, ურანმა უნდა გაიაროს გარდაქმნის პროცესი „ან ურანის დიოქსიდად , რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას საწვავად იმ ტიპის რეაქტორებისთვის, რომლებიც არ საჭიროებენ გამდიდრებულ ურანს, ან ურანის ჰექსაფტორიდად , რომლის გამდიდრებაც შესაძლებელია საწვავის წარმოებისთვის რეაქტორების უმეტესობისთვის“. ბუნებრივად წარმოქმნილი ურანი შედგება 235 U და 238 U ნარევისგან . 235 U არის გახლეჩადი , რაც ნიშნავს, რომ ის ადვილად იშლება ნეიტრონებთან , ხოლო დანარჩენი 238 U-ა, მაგრამ ბუნებაში, მოპოვებული მადნის 99%-ზე მეტი არის 238 U. ბირთვული რეაქტორების უმეტესობას სჭირდება გამდიდრებული ურანი, რომელიც არის ურანი 235 U- ს უფრო მაღალი კონცენტრაციით, რომელიც მერყეობს 3.5%-დან 4.5%-მდე (თუმცა რამდენიმე რეაქტორის დიზაინი, რომელიც იყენებს გრაფიტს ან მძიმე წყლის მოდერატორს , როგორიცაა RBMK და CANDU , შეუძლია იმუშაოს ბუნებრივი ურანით, როგორც საწვავით). არსებობს გამდიდრების ორი კომერციული პროცესი: აირისებრი დიფუზია და აირისებრი ცენტრიფუგირება . ორივე გამდიდრების პროცესი მოიცავს ურანის ჰექსაფტორიდის გამოყენებას და წარმოქმნის გამდიდრებულ ურანის ოქსიდს.
გადამუშავებული ურანი (RepU) გადის ქიმიური და ფიზიკური დამუშავების სერიას, რათა მოიპოვოს გამოსაყენებელი ურანი გამოყენებული ბირთვული საწვავისგან. RepU არის ბირთვული საწვავის ციკლების პროდუქტი , რომელიც მოიცავს გამოყენებული საწვავის ბირთვულ გადამუშავებას . მსუბუქი წყლის რეაქტორის (LWR) გამოყენებული საწვავისგან აღებული RepU , როგორც წესი, შეიცავს ოდნავ მეტ 235 U-ს, ვიდრე ბუნებრივი ურანი და, შესაბამისად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმ რეაქტორების საწვავად, რომლებიც ჩვეულებრივ იყენებენ ბუნებრივ ურანს საწვავად, როგორიცაა CANDU რეაქტორები . ის ასევე შეიცავს არასასურველ იზოტოპ ურან-236-ს , რომელიც განიცდის ნეიტრონების დაჭერას , კარგავს ნეიტრონებს (და მოითხოვს 235 U-ით უფრო მაღალ გამდიდრებას) და ქმნის ნეპტუნიუმ-237-ს , რომელიც იქნება ერთ-ერთი ყველაზე მობილური და პრობლემური რადიონუკლიდი ბირთვული ნარჩენების ღრმა გეოლოგიურ საცავის განადგურებაში. გადამუშავებული ურანი ხშირად შეიცავს სხვა ტრანსურანული ელემენტების და დაშლის პროდუქტების კვალს, რაც მოითხოვს ფრთხილად მონიტორინგს და მართვას საწვავის დამზადებისა და რეაქტორის მუშაობის დროს.
დაბალგამდიდრებული ურანი (LEU)
დაბალგამდიდრებული ურანის (LEU) კონცენტრაცია 235 U-ზე 20%-ზე დაბალია; მაგალითად, კომერციულ დაბალგამდიდრებულ ურანში, მსოფლიოში ყველაზე გავრცელებულ ენერგეტიკულ რეაქტორებში, ურანი გამდიდრებულია 235 U-ს 3-დან 5%-მდე.ოდნავ გამდიდრებული ურანის ( SEU ) კონცენტრაცია 2%-ზე ნაკლებია 235 U-ზე.
მაღალი ანალიზის LEU (HALEU)
მაღალი ანალიზის მქონე LEU (HALEU) გამდიდრებულია 5%-დან 20%-მდე და საჭიროა მრავალი მცირე მოდულური რეაქტორის (SMR) დიზაინში. კვლევით რეაქტორებში გამოყენებული ახალი LEU , როგორც წესი, გამდიდრებულია 12%-დან 19.75%-მდე 235 U-მდე; ეს უკანასკნელი კონცენტრაცია გამოიყენება HEU საწვავის შესაცვლელად LEU-დ გარდაქმნისას.
მაღალგამდიდრებული ურანის (HEU) 20%-იანი ან მეტი კონცენტრაცია 235 U-ს შეადგენს. გამდიდრების ეს მაღალი დონე აუცილებელია ბირთვული იარაღისა და გარკვეული სპეციალიზებული რეაქტორის დიზაინისთვის. ბირთვული იარაღის პირველად მასალებში არსებული დაშლადი ურანი ჩვეულებრივ შეიცავს 235 U-ს 85%-ს ან მეტს, რომელიც ცნობილია როგორც იარაღის კლასი , თუმცა თეორიულად იმპლოზიური დიზაინისთვის მინიმუმ 20% შეიძლება საკმარისი იყოს (ე.წ. იარაღისთვის გამოსაყენებელი), თუმცა ამას დასჭირდება ასობით კილოგრამი მასალა და „დაპროექტება პრაქტიკული არ იქნება“; ჰიპოთეტურად შესაძლებელია კიდევ უფრო დაბალი გამდიდრება, მაგრამ გამდიდრების პროცენტის შემცირებასთან ერთად, სწრაფი ნეიტრონების კრიტიკული მასა სწრაფად იზრდება, მაგალითად, საჭიროა 5.4% 235 U უსასრულო მასა. კრიტიკულობის ექსპერიმენტებისთვის ურანის გამდიდრება 97%-ზე მეტამდე განხორციელდა.
გრაფიკი, რომელიც აჩვენებს ურანის გამოთვლილ კრიტიკულ მასებს (კილოგრამებში, მარცხენა ღერძი), ბერილიუმის რეფლექტორის სისქის (სანტიმეტრებში, ქვედა ღერძი) და U-235-ის გამდიდრების დონის (ხაზოვანი ეტიკეტები) ფუნქციის მიხედვით.
პირველი ურანის ბომბი, „Little Boy“ , რომელიც შეერთებულმა შტატებმა 1945 წელს ჰიროსიმაზე ჩამოაგდო , 64 კილოგრამი (141 ფუნტი) 80%-ით გამდიდრებული ურანი გამოიყენებოდა. იარაღის გახლეჩვადი ბირთვის ნეიტრონულ რეფლექტორში (რომელიც ყველა ბირთვულ ასაფეთქებელ ნივთიერებაზე სტანდარტულია) შეფუთვით შეიძლება მკვეთრად შემცირდეს კრიტიკული მასა. რადგან ბირთვი ნეიტრონული რეფლექტორით იყო გარშემორტყმული, აფეთქების დროს ის თითქმის 2.5 კრიტიკულ მასას შეადგენდა. ნეიტრონული რეფლექტორები, რომლებიც ახდენენ გახლეჩვადი ბირთვის შეკუმშვას იმპლოზიის, შერწყმის გაძლიერების და „დატკეპნის“ გზით, რაც ინერციით ანელებს გახლეჩვადი ბირთვის გაფართოებას, საშუალებას იძლევა შეიქმნას ბირთვული იარაღი , რომელიც ნორმალური სიმკვრივის დროს ერთ შიშველი სფეროს კრიტიკულ მასაზე ნაკლებს გამოიყენებს. 238 U იზოტოპის ძალიან დიდი რაოდენობით არსებობა აფერხებს ბირთვული ჯაჭვური რეაქციის გარღვევას , რომელიც იარაღის სიმძლავრეზეა პასუხისმგებელი. 85%-ით მაღალგამდიდრებული ურანის კრიტიკული მასა დაახლოებით 50 კილოგრამია (110 ფუნტი), რაც ნორმალური სიმკვრივის დროს დაახლოებით 17 სანტიმეტრის (6.7 ინჩი) დიამეტრის სფერო იქნებოდა. ჩინეთის პირველ ბირთვულ ცდაში, პროექტ 596- ში გამოყენებული მაღალგამდიდრებული ურანის ბირთვი დაახლოებით 15 კილოგრამს იწონიდა, რაც 11.4 სმ დიამეტრს შეესაბამება.
აშშ-ის შემდგომი ბირთვული იარაღი, როგორც წესი , პირველად საფეხურზე პლუტონიუმ-239-ს იყენებს , მაგრამ პირველადი ბირთვული აფეთქების შედეგად შეკუმშული მეორადი საფეხური ხშირად იყენებს 40%-დან 80%-მდე გამდიდრებულ მაღალსიმძლავრიან ურანს , თერმობირთვული საწვავის, ლითიუმ დეიტერიდის , ერთად . ეს მრავალსაფეხურიანი დიზაინი აძლიერებს ბირთვული იარაღის ეფექტურობას და ეფექტიანობას, რაც დეტონაციის დროს ენერგიის გამოყოფაზე უფრო მეტ კონტროლს იძლევა. დიდი ბირთვული იარაღის მეორადისთვის, ნაკლებად გამდიდრებული ურანის უფრო მაღალი კრიტიკული მასა შეიძლება უპირატესობა იყოს, რადგან ის აფეთქების დროს ბირთვს საშუალებას აძლევს, უფრო დიდი რაოდენობით საწვავი შეინახოს. ეს დიზაინის სტრატეგია ოპტიმიზაციას უკეთებს მოწინავე ბირთვული იარაღის სისტემების აფეთქების გამოსავლიანობას და მუშაობას. 238 U არ არის გახლეჩადი, მაგრამ მაინც გახლეჩადია სწრაფი ნეიტრონებით (>2 MeV), როგორიცაა D-T თერმობირთვული თერმობირთვული შერწყმის დროს წარმოქმნილი ნეიტრონებით .
მაღალი გამდიდრებული ურანი ასევე გამოიყენება სწრაფ ნეიტრონულ რეაქტორებში , რომელთა ბირთვებს დაახლოებით 20% ან მეტი დაშლადი მასალა სჭირდება, ასევე საზღვაო რეაქტორებში , სადაც ის ხშირად შეიცავს მინიმუმ 50% 235 U-ს, მაგრამ, როგორც წესი, არ აღემატება 90%-ს. ეს სპეციალიზებული რეაქტორული სისტემები ეყრდნობა მაღალგამდიდრებულ ურანს მათი უნიკალური ოპერაციული მოთხოვნებისთვის, მათ შორის მაღალი ნეიტრონული ნაკადისა და რეაქტორის დინამიკის ზუსტი კონტროლისთვის. Fermi-1 კომერციული სწრაფი რეაქტორის პროტოტიპში გამოყენებული იყო მაღალი გამდიდრებული ურანი 26.5% 235 U-თი. მაღალი გამდიდრებული ურანის მნიშვნელოვანი რაოდენობა გამოიყენება სამედიცინო იზოტოპების წარმოებაში , მაგალითად, მოლიბდენი-99 ტექნეციუმ-99m გენერატორებისთვის . სამედიცინო ინდუსტრია სარგებლობს მაღალგამდიდრებული ურანის უნიკალური თვისებებით, რაც საშუალებას იძლევა ეფექტურად წარმოიქმნას კრიტიკული იზოტოპები, რომლებიც აუცილებელია დიაგნოსტიკური ვიზუალიზაციისა და თერაპიული აპლიკაციებისთვის.
გამამდიდრების მეთოდი
იზოტოპების გამოყოფა რთულია, რადგან ერთი და იგივე ელემენტის ორ იზოტოპს თითქმის იდენტური ქიმიური თვისებები აქვს და მათი გამოყოფა მხოლოდ თანდათანობით, მცირე მასური სხვაობის გამოყენებით არის შესაძლებელი. ( 235 U მხოლოდ 1.26%-ით მსუბუქია 238 U-ზე). ეს პრობლემა კიდევ უფრო რთულდება, რადგან ურანი იშვიათად გამოიყოფა ატომური ფორმით, არამედ ნაერთის სახით ( 235 UF6 მხოლოდ 0.852%-ით მსუბუქია 238 UF6- ზე ). იდენტური ეტაპების კასკადი წარმოქმნის 235 U-ს თანმიმდევრულად მაღალ კონცენტრაციებს . თითოეული ეტაპი შემდეგ ეტაპზე ოდნავ უფრო კონცენტრირებულ პროდუქტს გადასცემს და წინა ეტაპზე ოდნავ ნაკლებად კონცენტრირებულ ნარჩენს აბრუნებს.
ამჟამად გამდიდრებისთვის საერთაშორისო დონეზე ორი კომერციული მეთოდი გამოიყენება: აირისებრი დიფუზია (პირველი თაობა) და აირის ცენტრიფუგა (მეორე თაობა), რომელიც აირისებრ დიფუზიასთან შედარებით მხოლოდ 2%-დან 2.5%-მდე ენერგიას მოიხმარს. მიმდინარეობს გარკვეული სამუშაოები ბირთვული რეზონანსის გამოყენებით ; თუმცა, არ არსებობს სანდო მტკიცებულება იმისა, რომ ბირთვული რეზონანსის რომელიმე პროცესი წარმოებამდე გაიზარდა.
დიფუზიის ტექნიკა
აირისებრი დიფუზია
აირისებრი დიფუზია იყენებს ნახევრად გამტარ მემბრანებს გამდიდრებული ურანის გამოსაყოფად.
აირისებრი დიფუზია არის ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება გამდიდრებული ურანის მისაღებად ნახევრად გამტარი მემბრანების გავლით აირისებრი ურანის ჰექსაფტორიდის („ჰექსი“) გატარებით. ეს იწვევს მცირე განცალკევებას 235 U და 238 U შემცველ მოლეკულებს შორის. ცივი ომის განმავლობაში , აირისებრი დიფუზია მნიშვნელოვან როლს თამაშობდა, როგორც ურანის გამდიდრების ტექნიკა და 2008 წლის მონაცემებით, გამდიდრებული ურანის წარმოების დაახლოებით 33% შეადგენდა, მაგრამ 2011 წელს მოძველებულ ტექნოლოგიად ითვლებოდა, რომელიც თანდათან იცვლება ტექნოლოგიების შემდგომი თაობებით, რადგან დიფუზიური ქარხნები სიცოცხლის ბოლომდე მიდიან. 2013 წელს აშშ-ში პადუკას ობიექტმა შეწყვიტა ფუნქციონირება; ეს იყო მსოფლიოში ბოლო კომერციული 235 U აირისებრი დიფუზიური ქარხანა.
თერმული დიფუზია
თერმული დიფუზია იყენებს სითბოს გადაცემას თხელ სითხეში ან აირში იზოტოპების გამოყოფის მისაღწევად. პროცესი იყენებს იმ ფაქტს, რომ უფრო მსუბუქი 235 U აირის მოლეკულები დიფუზირდება ცხელი ზედაპირისკენ, ხოლო უფრო მძიმე 238 U აირის მოლეკულები - ცივი ზედაპირისკენ. მეორე მსოფლიო ომის დროს, ტენესის შტატის ოუკ რიჯში მდებარე S-50 ქარხანაში , თხევადი ურანის ჰექსაფტორიდი მოათავსეს ორ კონცენტრულ ვერტიკალურ მილს შორის, შიდა მილი გაცხელდა და გარე მილი გაცივდა. ამან გამოიწვია უფრო მსუბუქი 235 U მოლეკულების მიგრაცია ცხელი შიდა კედლისკენ, ხოლო უფრო მძიმე 238 U მოლეკულების - ცივი გარე კედლისკენ, კონვექციური დენებით გამდიდრებული ურანი ზემოთ ადიოდა შეგროვებისთვის, ხოლო სვეტების სიმაღლე პირდაპირ გავლენას ახდენდა გამოყოფის ხარისხზე. [ 24 ] ობიექტი გამოიყენებოდა ელექტრომაგნიტური იზოტოპების გამოყოფის (EMIS) პროცესისთვის საწყისი მასალის მოსამზადებლად, მაგრამ მოგვიანებით მიტოვებული იქნა აირისებრი დიფუზიის სასარგებლოდ.
გაზის ცენტრიფუგების კასკადი აშშ-ის გამდიდრების ქარხანაში
გაზის ცენტრიფუგის პროცესი იყენებს მბრუნავი ცილინდრების დიდ რაოდენობას თანმიმდევრულად და პარალელურად. თითოეული ცილინდრის ბრუნვა ქმნის ძლიერ ცენტრიდანულ ძალას , რის გამოც 238 U-ს შემცველი მძიმე გაზის მოლეკულები ტანგენციალურად მოძრაობენ ცილინდრის გარეთა მხარეს, ხოლო 235 U-თი მდიდარი მსუბუქი გაზის მოლეკულები ცენტრთან უფრო ახლოს გროვდებიან. იგივე გამოყოფის მისაღწევად გაცილებით ნაკლები ენერგიაა საჭირო, ვიდრე ძველი აირისებრი დიფუზიის პროცესი, რომელიც მან დიდწილად ჩაანაცვლა და ამიტომ არის ამჟამინდელი სასურველი მეთოდი და მას მეორე თაობას უწოდებენ. მისი გამოყოფის კოეფიციენტი თითოეულ ეტაპზე არის 1.3 აირისებრი დიფუზიის მიმართ 1.005, [ 21 ] რაც ენერგიის მოთხოვნილების დაახლოებით ორმოცდამეათედს შეადგენს. გაზის ცენტრიფუგის ტექნიკა აწარმოებს მსოფლიოში გამდიდრებული ურანის თითქმის 100%-ს. სეპარაციული სამუშაო ერთეულის ღირებულება დაახლოებით 100 დოლარია სეპარაციული სამუშაო ერთეულისთვის (SWU), რაც მას დაახლოებით 40%-ით უფრო იაფს ხდის, ვიდრე სტანდარტული აირისებრი დიფუზიის ტექნიკა.
ზიპის ცენტრიფუგა
Zippe-ს ტიპის გაზის ცენტრიფუგის მუშაობის პრინციპების დიაგრამა, სადაც U-238 მუქი ლურჯით და U-235 ღია ლურჯით არის წარმოდგენილი.
Zippe-ს ტიპის ცენტრიფუგა სტანდარტული გაზის ცენტრიფუგის გაუმჯობესებაა, რომლის მთავარი განსხვავება სითბოს გამოყენებაა. მბრუნავი ცილინდრის ძირი თბება, რაც წარმოქმნის კონვექციურ დენებს, რომლებიც 235 U-ს ცილინდრში ამოძრავებენ, სადაც მისი შეგროვება შესაძლებელია კოვზებით. ცენტრიფუგის ეს გაუმჯობესებული დიზაინი კომერციულად გამოიყენება Urenco-ს მიერ ბირთვული საწვავის წარმოებისთვის და მას პაკისტანი იყენებდა ბირთვული იარაღის პროგრამაში.
ლაზერული ტექნიკები
ლაზერული პროცესები გვპირდება ენერგიის დაბალ ხარჯებს, კაპიტალურ ხარჯებს და კუდების დაბალ ანალიზებს, შესაბამისად, მნიშვნელოვან ეკონომიკურ უპირატესობებს. რამდენიმე ლაზერული პროცესი იქნა შესწავლილი ან დამუშავების პროცესშია. იზოტოპების გამოყოფა ლაზერული აგზნებით (SILEX) კარგად არის შემუშავებული და კომერციული ექსპლუატაციისთვის ლიცენზირებულია 2012 წლიდან. იზოტოპების გამოყოფა ლაზერული აგზნებით არის ურანის გამოყოფის ძალიან ეფექტური და იაფი მეთოდი, რომლის განხორციელებაც შესაძლებელია მცირე ობიექტებში, რომლებიც გაცილებით ნაკლებ ენერგიას და სივრცეს მოითხოვენ, ვიდრე წინა გამოყოფის ტექნიკა. ურანის გამდიდრების ღირებულება ლაზერული გამდიდრების ტექნოლოგიების გამოყენებით დაახლოებით 30 დოლარია თითო SWU-ზე , რაც გაზის ცენტრიფუგების ფასის მესამედზე ნაკლებია, რაც გამდიდრების ამჟამინდელი სტანდარტია. იზოტოპების გამოყოფა ლაზერული აგზნებით შეიძლება განხორციელდეს ობიექტებში, რომლებიც პრაქტიკულად შეუმჩნეველია თანამგზავრებისთვის. 1990-იან და 2000-იან წლებში 20-ზე მეტმა ქვეყანამ იმუშავა ლაზერული გამოყოფით, თუმცა ყველამ მიაღწია ძალიან შეზღუდულ წარმატებას.
ატომური ორთქლის ლაზერული იზოტოპის გამოყოფა (AVLIS)
ატომური ორთქლის ლაზერული იზოტოპების გამოყოფა იყენებს სპეციალურად მორგებულ ლაზერებს [ 27 ] ურანის იზოტოპების გამოსაყოფად ჰიპერწვრილი გადასვლების შერჩევითი იონიზაციის გამოყენებით . ტექნიკა იყენებს ლაზერებს, რომლებიც მორგებულია სიხშირეებზე, რომლებიც იონიზებენ 235 U ატომებს და არა სხვას. დადებითად დამუხტული 235 U იონები შემდეგ იზიდება უარყოფითად დამუხტულ ფირფიტაზე და გროვდება.
იზოტოპების ლაზერული აგზნებით გამოყოფა ავსტრალიური განვითარებაა, რომელიც ასევე იყენებს UF6-ს . აშშ-ის გამდიდრების კომპანია USEC-ის მიერ ტექნოლოგიის კომერციალიზაციის უფლებების შეძენისა და შემდეგ მასზე უარის თქმის ხანგრძლივი განვითარების პროცესის შემდეგ, GE Hitachi Nuclear Energy-მ (GEH) 2006 წელს ხელი მოაწერა კომერციალიზაციის ხელშეკრულებას Silex Systems-თან. მას შემდეგ GEH-მა ააშენა სადემონსტრაციო სატესტო ციკლი და გამოაცხადა საწყისი კომერციული ობიექტის მშენებლობის გეგმები. პროცესის დეტალები გასაიდუმლოებულია და შეზღუდულია აშშ-ს, ავსტრალიასა და კომერციულ სუბიექტებს შორის სამთავრობათაშორისო შეთანხმებებით. პროგნოზირებულია, რომ SILEX გაცილებით ეფექტური იქნება, ვიდრე არსებული წარმოების ტექნიკა, მაგრამ კვლავ, ზუსტი მაჩვენებელი გასაიდუმლოებულია. [ 21 ] 2011 წლის აგვისტოში GEH-ის შვილობილმა კომპანიამ Global Laser Enrichment-მა აშშ-ის ბირთვული მარეგულირებელი კომისიას (NRC) მიმართა კომერციული ქარხნის მშენებლობის ნებართვის მისაღებად. [ 30 ] 2012 წლის სექტემბერში, NRC-მ GEH-ს გასცა ლიცენზია კომერციული SILEX გამდიდრების ქარხნის ასაშენებლად და ექსპლუატაციისთვის, თუმცა კომპანიას ჯერ არ გადაუწყვეტია, იქნებოდა თუ არა პროექტი საკმარისად მომგებიანი მშენებლობის დასაწყებად და მიუხედავად იმ შეშფოთებისა, რომ ტექნოლოგიას შეეძლო ბირთვული გავრცელების ხელშეწყობა . ბირთვული გავრცელების შიში ნაწილობრივ გამოწვეული იყო ლაზერული გამოყოფის ტექნოლოგიით, რომელიც ტიპიური გამოყოფის ტექნიკის სივრცის 25%-ზე ნაკლებს მოითხოვს და ასევე მხოლოდ იმ ენერგიას, რომელიც 12 ტიპურ სახლს ენერგიით უზრუნველყოფდა, რაც ლაზერული აგზნებით მომუშავე ლაზერული გამოყოფის ქარხნის დონეს არსებული სათვალთვალო ტექნოლოგიების აღმოჩენის ზღვარზე გაცილებით დაბალი აყენებდა. ამ შეშფოთების გამო, ამერიკის ფიზიკურმა საზოგადოებამ NRC-ში შეიტანა პეტიცია, რომელშიც მოითხოვდა, რომ ნებისმიერი ლაზერული აგზნების ქარხნის აშენებამდე, მათ გაევლოთ გავრცელების რისკების ფორმალური განხილვა. APS-მა ტექნოლოგიას „თამაშის შემცვლელი“ უწოდა [ 25 ], რადგან ის შეიძლება დამალული იყოს ნებისმიერი ტიპის აღმოჩენისგან.
ამ ტექნოლოგიის გავრცელების ფუნდამენტური შეფასება პრინსტონის უნივერსიტეტის ფიზიკოსმა რაიან სნაიდერმა მოგვაწოდა. იგი მოიცავს დეტალურ ანალიზს იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობს ტექნოლოგია და რა სირთულეებს წარმოადგენს ის ურანის გამდიდრების საიდუმლო ობიექტების აღმოსაჩენად.
სხვა ტექნიკა
აეროდინამიკური პროცესები
აეროდინამიკური საქშენის სქემატური დიაგრამა. ამ პატარა ფოლგებიდან ათასობით გაერთიანდება გამდიდრების ერთეულში.რენტგენზე დაფუძნებული LIGA-ს წარმოების პროცესი თავდაპირველად შემუშავდა გერმანიის ქალაქ კარლსრუეში, იზოტოპური გამდიდრების საქშენების წარმოებისთვის.
აეროდინამიკური გამდიდრების პროცესები მოიცავს EW Becker-ის და მისი პარტნიორების მიერ შემუშავებულ Becker-ის ჭავლური საქშენის ტექნიკას, რომელიც იყენებს LIGA პროცესს და მორევის მილისებურ გამოყოფის პროცესს. ეს აეროდინამიკური გამოყოფის პროცესები დამოკიდებულია წნევის გრადიენტებით გამოწვეულ დიფუზიაზე, ისევე როგორც გაზის ცენტრიფუგა. ზოგადად, მათ აქვთ ის ნაკლი, რომ ენერგიის მოხმარების მინიმიზაციისთვის საჭიროა ინდივიდუალური გამყოფი ელემენტების კასკადური კომპლექსური სისტემები. ფაქტობრივად, აეროდინამიკური პროცესები შეიძლება ჩაითვალოს არამბრუნავ ცენტრიფუგებად. ცენტრიდანული ძალების გაძლიერება მიიღწევა UF6- ის წყალბადით ან ჰელიუმით , როგორც გადამტანი აირით განზავებით, რაც იწვევს გაზის გაცილებით მაღალი ნაკადის სიჩქარის მიღწევას, ვიდრე ეს მიიღწევა სუფთა ურანის ჰექსაფტორიდის გამოყენებით. სამხრეთ აფრიკის ურანის გამდიდრების კორპორაციამ (UCOR) შეიმუშავა და დანერგა უწყვეტი Helikon-ის მორევისებური გამოყოფის კასკადი მაღალი წარმოების სიჩქარის დაბალი გამდიდრებისთვის და არსებითად განსხვავებული ნახევრად პარტიული Pelsakon-ის დაბალი წარმოების სიჩქარის მაღალი გამდიდრების კასკადი, ორივე იყენებს მორევის მილისებურ გამომყოფი კონკრეტული დიზაინის დიზაინს და ორივე განხორციელებულია სამრეწველო ქარხანაში. [ საჭიროა წყარო ] ბრაზილიაში სადემონსტრაციო ქარხანა ააშენა NUCLEI-მ, Industrias Nucleares do Brasil- ის ხელმძღვანელობით მოქმედმა კონსორციუმმა , რომელიც იყენებდა გამყოფი საქშენის პროცესს. ყველა მეთოდს აქვს მაღალი ენერგომოხმარება და ნარჩენი სითბოს მოცილების მნიშვნელოვანი მოთხოვნები; ამჟამად არცერთი არ გამოიყენება.
ელექტრომაგნიტური იზოტოპის გამოყოფა
კალუტრონში ურანის იზოტოპის გამოყოფის სქემატური დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ როგორ გამოიყენება ძლიერი მაგნიტური ველი ურანის იონების ნაკადის სამიზნეზე გადამისამართებისთვის, რაც იწვევს ნაკადის შიდა კიდეებში ურან-235-ის (აქ წარმოდგენილია მუქი ლურჯი ფერით) უფრო მაღალ კონცენტრაციას.
ელექტრომაგნიტური იზოტოპების გამოყოფის პროცესში (EMIS), მეტალური ურანი ჯერ ორთქლდება, შემდეგ კი იონიზდება დადებითად დამუხტულ იონებად. შემდეგ კათიონები აჩქარებენ და შემდგომ მაგნიტური ველებით გადაიხრებიან შესაბამის შემგროვებელ სამიზნეებზე. მეორე მსოფლიო ომის დროს შემუშავდა საწარმოო მასშტაბის მას-სპექტრომეტრი, სახელწოდებით კალუტრონი , რომელმაც უზრუნველყო 235 U- ს ნაწილი, რომელიც გამოყენებული იყო Little Boy-ს ბირთვული ბომბისთვის, რომელიც 1945 წელს ჰიროსიმაზე ჩამოაგდეს. ტერმინი „კალუტრონი“ ეხება მრავალსაფეხურიან მოწყობილობას, რომელიც განლაგებულია დიდ ოვალში ძლიერი ელექტრომაგნიტის გარშემო. ელექტრომაგნიტური იზოტოპების გამოყოფა დიდწილად მიტოვებულია უფრო ეფექტური მეთოდების სასარგებლოდ.
ქიმიური მეთოდები
ერთი ქიმიური პროცესი საპილოტე ქარხნის ეტაპზე იქნა დემონსტრირებული, მაგრამ წარმოებისთვის არ გამოუყენებიათ. ფრანგული CHEMEX პროცესი იყენებდა ძალიან მცირე განსხვავებას ორი იზოტოპის მიდრეკილებაში, შეეცვალათ ვალენტობა დაჟანგვა/აღდგენის დროს , შეურევადი წყლიანი და ორგანული ფაზების გამოყენებით. იაპონიაში, Asahi Chemical Company- მ შეიმუშავა იონური გაცვლის პროცესი , რომელიც იყენებს მსგავს ქიმიას, მაგრამ ახდენს გამოყოფას საკუთრების უფლების მქონე ფისოვან იონური გაცვლის სვეტზე.
პლაზმის გამოყოფა
პლაზმური გამოყოფის პროცესი (PSP) აღწერს ტექნიკას, რომელიც იყენებს ზეგამტარ მაგნიტებსა და პლაზმის ფიზიკას . ამ პროცესში, იონური ციკლოტრონული რეზონანსის პრინციპი გამოიყენება 235 U იზოტოპის შერჩევითი ენერგიით გასამდიდრებლად იონების ნარევის შემცველ პლაზმაში . საფრანგეთმა შეიმუშავა PSP-ის საკუთარი ვერსია, რომელსაც RCI უწოდა. RCI-ის დაფინანსება მკვეთრად შემცირდა 1986 წელს და პროგრამა შეჩერდა დაახლოებით 1990 წელს, თუმცა RCI კვლავ გამოიყენება სტაბილური იზოტოპების გამოყოფისთვის.
გამომყოფი სამუშაო ერთეული
„სეპარაციული სამუშაო“ — გამდიდრების პროცესით განხორციელებული გამოყოფის რაოდენობა — არის ნედლეულის კონცენტრაციების, გამდიდრებული გამოსავლის და გამოფიტული ნარჩენების ფუნქცია; და გამოიხატება ერთეულებში, რომლებიც გამოითვლება ისე, რომ პროპორციული იყოს მთლიანი შეყვანის (ენერგია / მანქანის მუშაობის დრო) და დამუშავებული მასის. გამომყოფი სამუშაო არ არის ენერგია. გამომყოფი სამუშაოს ერთი და იგივე რაოდენობა მოითხოვს ენერგიის სხვადასხვა რაოდენობას, გამოყოფის ტექნოლოგიის ეფექტურობის მიხედვით. [ 18 ] გამომყოფი სამუშაო იზომება გამომყოფი სამუშაოს ერთეულებში SWU, კგ SW ან კგ UTA (გერმანული Urantrennarbeit- დან - სიტყვასიტყვით ურანის გამოყოფის სამუშაო ). გამომყოფი სამუშაოს ეფექტური გამოყენება გადამწყვეტია ურანის გამდიდრების ობიექტების ეკონომიკური და ოპერატიული მუშაობის ოპტიმიზაციისთვის.
1 SWU = 1 კგ SW = 1 კგ UTA
1 kSWU = 1 tSW = 1 t UTA
1 MSWU = 1 ktSW = 1 kt UTA
ხარჯების საკითხები
გამდიდრების ობიექტის მიერ მოწოდებული სეპარაციული სამუშაო ერთეულების გარდა, გასათვალისწინებელი კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი პარამეტრია ბუნებრივი ურანის (NU) მასა, რომელიც საჭიროა გამდიდრებული ურანის სასურველი მასის მისაღებად. ისევე როგორც SUU-ების რაოდენობის შემთხვევაში, საჭირო საწყისი მასალის რაოდენობა ასევე დამოკიდებული იქნება გამდიდრების სასურველ დონეზე და გაღარიბებულ ურანში მოხვედრილი 235 U-ს რაოდენობაზე. თუმცა, გამდიდრების დროს საჭირო SUU-ების რაოდენობისგან განსხვავებით, რომელიც იზრდება გაღარიბებულ ნაკადში 235 U-ს დონის შემცირებით , საჭირო NU-ს რაოდენობა შემცირდება DU-ში მოხვედრილი 235 U- ს დონის შემცირებით .
მაგალითად, მსუბუქი წყლის რეაქტორში გამოსაყენებელი LEU-ს გამდიდრებისას, როგორც წესი, გამდიდრებული ნაკადი შეიცავს 3.6% 235 U-ს (NU-ს 0.7%-თან შედარებით), ხოლო გაღარიბებული ნაკადი შეიცავს 0.2%-დან 0.3%-მდე 235 U-ს. ამ LEU-ს ერთი კილოგრამის წარმოებისთვის საჭირო იქნება დაახლოებით 8 კილოგრამი NU და 4.5 SWU, თუ DU ნაკადს ექნება 0.3% 235 U. მეორეს მხრივ, თუ გაღარიბებულ ნაკადს ექნება მხოლოდ 0.2% 235 U, მაშინ მას დასჭირდება მხოლოდ 6.7 კილოგრამი NU, მაგრამ გამდიდრების თითქმის 5.7 SWU. რადგან გამდიდრების დროს საჭირო NU-ს რაოდენობა და SWU-ების რაოდენობა საპირისპირო მიმართულებით იცვლება, თუ NU იაფია და გამდიდრების მომსახურება უფრო ძვირია, მაშინ ოპერატორები, როგორც წესი, აირჩევენ DU ნაკადში მეტი 235 U-ს დატოვებას, მაშინ თუ NU უფრო ძვირია და გამდიდრება ნაკლებია, მაშინ ისინი საპირისპიროს აირჩევენ.
გამდიდრების საპირისპიროა დაბალგამდიდრებული ურანის (ALU) შერევა; ჭარბი მაღალი გამდიდრებული ურანის (HEU) შერევა შესაძლებელია ლიკვიდურ ურანამდე (LEU), რათა ის კომერციულ ბირთვულ საწვავში გამოსაყენებლად ვარგისი გახდეს. დაბალგამდიდრებული ურანის შერევა ბირთვული იარაღის გაუვრცელებლობის წინააღმდეგ ბრძოლის ერთ-ერთი მთავარი პროცესია, რადგან ის ამცირებს პოტენციური იარაღისთვის ხელმისაწვდომი მაღალგამდიდრებული ურანის რაოდენობას, ამავდროულად, მას მშვიდობიანი მიზნებისთვის იყენებს.
LLNL ქარხანაში წარმოებული გამდიდრებული ურანი შეგროვდა რამდენიმე მეოთხედის ზომისა და სისქის ნაგეტების სახით.
მაღალი სიმძლავრის ურანის ნედლეული შეიძლება შეიცავდეს არასასურველ ურანის იზოტოპებს: 234U არის მცირე იზოტოპი , რომელიც შეიცავს ბუნებრივ ურანს (ძირითადად ალფა დაშლის პროდუქტად ).238 U — რადგან ნახევარდაშლის პერიოდი238 U გაცილებით დიდია, ვიდრე -ს234 U , ის წარმოიქმნება და იშლება ერთი და იგივე სიჩქარით მუდმივი სტაბილური მდგომარეობის წონასწორობაში, რაც ნებისმიერ ნიმუშს საკმარისს მოაქვს238 U შემცველობა სტაბილური თანაფარდობით234 U- მდე238 U საკმარისად ხანგრძლივი დროის განმავლობაში); გამდიდრების პროცესის დროს მისი კონცენტრაცია იზრდება, მაგრამ 1%-ზე გაცილებით დაბალი რჩება. 236 U- ს მაღალი კონცენტრაციები რეაქტორში დასხივების თანმდევი პროდუქტია და შეიძლება შეიცავდეს მაღალსიჩქარიან უნიკალურ ერთეულს, მისი წარმოების ისტორიის მიხედვით.236 U ძირითადად წარმოიქმნება, როდესაც235 U შთანთქავს ნეიტრონს და არ ხდება მისი გახლეჩა. წარმოქმნა236 ამგვარად, U გარდაუვალია ნებისმიერ თერმულ ნეიტრონულ რეაქტორში235 ულტრაიისფერი საწვავი. ბირთვული იარაღის მასალის წარმოების რეაქტორებიდან გადამუშავებული მაღალი ულტრაიისფერი იონები ( დაახლოებით 50%-იანი 235 ერთეულების ანალიზით) შეიძლება შეიცავდეს 236 ერთეულების კონცენტრაციას 25%-მდე, რაც იწვევს დაახლოებით 1.5%-იან კონცენტრაციას შერეულ ლეიკოპენიათაშორის პროდუქტში. 236 ერთეულები ნეიტრონული შხამია ; ამიტომ, ლეიკოპენიათაშორის პროდუქტში 235 ერთეულების რეალური კონცენტრაცია შესაბამისად უნდა გაიზარდოს 236 ერთეულების არსებობის კომპენსაციისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ234 U ასევე შთანთქავს ნეიტრონებს, ეს არის ნაყოფიერი მასალა , რომელიც გარდაიქმნება ფისებად.235 U ნეიტრონების შთანთქმის დროს . თუ236 U შთანთქავს ნეიტრონს, რის შედეგადაც ხანმოკლეა237 U ბეტა იკლებს237 Np , რომელიც არ გამოიყენება თერმულ ნეიტრონულ რეაქტორებში, მაგრამ შეიძლება ქიმიურად გამოეყოს გამოყენებული საწვავისგან, რათა განადგურდეს ნარჩენებად ან გარდაიქმნას238 Pu ( ბირთვულ ბატარეებში გამოსაყენებლად) სპეციალურ რეაქტორებში. ურანის იზოტოპური შემადგენლობის გაგება და მართვა დაშლის პროცესების დროს აუცილებელია მიღებული ბირთვული საწვავის ხარისხისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად, ასევე არასასურველ იზოტოპებთან დაკავშირებული პოტენციური რადიოლოგიური და პროლიფერაციის რისკების შესამცირებლად.
ნაზავი შეიძლება იყოს NU ან DU; თუმცა, ნედლეულის ხარისხის მიხედვით, SEU, როგორც წესი, 1.5 წონითი% 235 U შემცველობით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნაზავში არსებული არასასურველი თანმდევი პროდუქტების განზავებისთვის. ამ იზოტოპების კონცენტრაცია LEU პროდუქტში ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება აღემატებოდეს ASTM-ის სპეციფიკაციებს ბირთვული საწვავისთვის, თუ გამოყენებული იქნება NU ან DU. ამრიგად, HEU-ს დაშლა ზოგადად ვერ შეუწყობს ხელს ნარჩენების მართვის პრობლემას, რომელსაც წარმოქმნის გაღარიბებული ურანის არსებული დიდი მარაგი. გაღარიბებული ურანის ეფექტური მართვისა და განკარგვის სტრატეგიები გადამწყვეტია გრძელვადიანი უსაფრთხოებისა და გარემოს დაცვის უზრუნველსაყოფად. ინოვაციური მიდგომები, როგორიცაა გაღარიბებული ურანის ხელახალი გადამუშავება და გადამუშავება, შეიძლება გვთავაზობდეს მდგრად გადაწყვეტილებებს ნარჩენების მინიმიზაციისა და რესურსების გამოყენების ოპტიმიზაციისთვის ბირთვული საწვავის ციკლში.
„მეგატონებიდან მეგავატებამდე პროგრამის“ სახელით ცნობილი მასშტაბური დაქვეითების პროექტი ყოფილი საბჭოთა კავშირის იარაღის კლასის მაღალგამდიდრებულ ურანს აშშ-ის კომერციული ენერგეტიკული რეაქტორებისთვის საწვავად გარდაქმნის. 1995 წლიდან 2005 წლის შუა პერიოდამდე 250 ტონა მაღალგამდიდრებული ურანი (საკმარისი 10,000 ქობინისთვის) გადამუშავდა დაბალგამდიდრებულ ურანად. მიზანია 2013 წლისთვის 500 ტონის გადამუშავება. რუსული ბირთვული ქობინების დეკომისიის პროგრამა 2008 წლამდე გამდიდრებული ურანის მსოფლიო მოთხოვნილების დაახლოებით 13%-ს შეადგენდა. ეს ამბიციური ინიციატივა არა მხოლოდ ბირთვული განიარაღების მიზნებს ემსახურება, არამედ მნიშვნელოვან წვლილს შეაქვს გლობალური ენერგეტიკული უსაფრთხოებისა და გარემოსდაცვითი მდგრადობის საქმეში, ეფექტურად იყენებს მასალას, რომელიც ოდესღაც დესტრუქციული მიზნებისთვის იყო განკუთვნილი, მშვიდობიანი ენერგიის წარმოების რესურსად.
აშშ -ის გამდიდრების კორპორაცია მონაწილეობდა 174.3 ტონა მაღალგამდიდრებული ურანის (HEU) ნაწილის განადგურებაში, რომელიც აშშ-ის მთავრობამ 1996 წელს ჭარბ სამხედრო მასალად გამოაცხადა. აშშ-ის HEU-ს დაქვეითებული შერევის პროგრამის მეშვეობით, ეს HEU მასალა, რომელიც ძირითადად აშშ-ის დემონტაჟული ბირთვული ქობინებიდან იყო აღებული, გადამუშავდა დაბალგამდიდრებულ ურანის (LEU) საწვავად, რომელსაც ატომური ელექტროსადგურები ელექტროენერგიის გენერირებისთვის იყენებდნენ. ამ ინოვაციურმა პროგრამამ არა მხოლოდ ხელი შეუწყო იარაღის მოხმარებისთვის განკუთვნილი ზედმეტი ურანის უსაფრთხოდ განადგურებას, არამედ ხელი შეუწყო სამოქალაქო ატომური ელექტროსადგურების მდგრად ფუნქციონირებას, შეამცირა ახლად გამდიდრებულ ურანზე დამოკიდებულება და ხელი შეუწყო გაუვრცელებლობის წინააღმდეგ ბრძოლას მთელ მსოფლიოში.
გლობალური გამდიდრების ობიექტები
ცნობილია, რომ გამდიდრების ობიექტებს მართავენ შემდეგი ქვეყნები: არგენტინა , ბრაზილია , ჩინეთი , საფრანგეთი , გერმანია , ინდოეთი , ირანი , იაპონია , ნიდერლანდები , ჩრდილოეთ კორეა , პაკისტანი , რუსეთი , გაერთიანებული სამეფო და აშშ . ბელგიას, ირანს, იტალიას და ესპანეთს აქვთ საინვესტიციო წილი ფრანგულ Eurodif გამდიდრების ქარხანაში, სადაც ირანის წილი მას გამდიდრებული ურანის წარმოების 10%-ის უფლებას აძლევს. ქვეყნები, რომლებსაც წარსულში ჰქონდათ გამდიდრების პროგრამები, მოიცავს ლიბიას და სამხრეთ აფრიკას, თუმცა ლიბიის ობიექტი არასდროს ფუნქციონირებდა. ავსტრალიურმა კომპანია Silex Systems-მა შეიმუშავა ლაზერული გამდიდრების პროცესი, რომელიც ცნობილია როგორც SILEX ( იზოტოპების გამოყოფა ლაზერული აგზნებით ), რომლის განხორციელებასაც ის გეგმავს General Electric-ის მიერ აშშ-ს კომერციულ საწარმოში ფინანსური ინვესტიციების გზით. მიუხედავად იმისა, რომ SILEX-ს მიენიჭა ქარხნის აშენების ლიცენზია, განვითარება ჯერ კიდევ ადრეულ ეტაპზეა, რადგან ლაზერული გამდიდრების ეკონომიკურად სიცოცხლისუნარიანობა ჯერ კიდევ არ არის დადასტურებული და მიმდინარეობს პეტიციის შეტანა SILEX-ისთვის გაცემული ლიცენზიის გადახედვის შესახებ ბირთვული გავრცელების შეშფოთების გამო. ასევე ამტკიცებენ, რომ ისრაელს აქვს ურანის გამდიდრების პროგრამა, რომელიც განთავსებულია ნეგევის ბირთვული კვლევის ცენტრის ტერიტორიაზე, დიმონას მახლობლად .
კოდური სახელი
მანჰეტენის პროექტის დროს , იარაღის გამოყენებისთვის ვარგის მაღალგამდიდრებულ ურანს მიენიჭა კოდური სახელწოდება „oralloy“ , რომელიც Oak Ridge alloy- ის შემოკლებული ვერსიაა და იმ ქარხნების ადგილმდებარეობის მიხედვითაა მითითებული, სადაც ურანი გამდიდრდა. ტერმინი „oralloy“ დღემდე ზოგჯერ გამოიყენება გამდიდრებული ურანის აღსანიშნავად.
იხ.ვიდეო - Why Uranium Enrichment is a Big Deal - Why is enriching uranium such a big deal? Neil deGrasse Tyson breaks down uranium at an atomic level, its isotopes, and the science of how it gets enriched for uses in nuclear power plants, nuclear-propelled submarines, and for making atomic bombs.
რაკლამა - მომზადება ვოკალში - პროფესიონალი მომღერალი ოპერის სოლისტი მრავალი კონკურისის ლაურეატი მოამზადებს ნებისმერ მსურველს ვოკალში საოპერო, კამერული, საესტრადო, ფოლკორში. ხმისა და სუნთქვის დაყენება, გაძლიერება, დიაპაზონის გაზრდა სათანადო რეპერტუარით, სწავლების ინტესივობა და მიმართულება განისაზღვრება ინდივიდულურად მასწავლებლის მიერ. ფასი 40ლ ერთი გაკვეთილი ტ 595 33 01 77, 5977 872 64
.jpeg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
_(cropped).jpg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
.jpg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
