يو ٢٣٥

عنصر اليورانيوم – معادنه واستخراجه

إنتاج العالم من اليورانيوم

كانت خامات الكارنوتيت المستخرجة من الولايات المتحدة هي المصدر الرئيسي لليورانيوم قبل سنة ١٩٢٣، ثم اكتشفت مناجم الكنغو البلجيكية الغنية بمعدن اليورانيت فازداد إنتاجها حتى فاق إنتاج الولايات المتحدة، فلما اكتشفت مناجم بحيرة الدب الأكبر في كندا صارت كندا أول الدول المنتجة لليورانيوم في العالم، وفي عام ١٩٣٨ أنتجت كندا ٣٦٠ ألف كيلو جرام من أملاح اليورانيوم، كما أنتجت أيضًا ٧٥ جرامًا من الراديوم، وفي نفس السنة أنتجت الولايات المتحدة نحو ٢٤ ألف كيلو جرام من اليورانيوم ومعها نحو ٨ جرامات من الراديوم، أما إنتاج الكنغو البلجيكية من اليورانيوم فلم تنشر عنه أرقام إحصائية، ولكنه يقدر إلى أول الحرب بنحو ثلثي إنتاج كندا.

هل يوجد اليورانيوم في مصر؟

إن العمل الذي قام به علماء الجيولوجيا والمهندسون في كندا والذي أدى إلى العثور على مناجم بحيرة الدب الأكبر الغنية بعنصر اليورانيوم، إن هذا العمل لأكبر حافز لنا على البحث عن هذا العنصر في صحارينا المصرية بعد أن صارت له هذه الأهمية الكبرى في حياة الأمم، وقد سبقت الإشارة إلى أن اليورانيت أو البيش بلند يوجد في صخور الجرانيت وفي بعض العروق المعدنية التي تحمل القصدير والنحاس والرصاص، وأنه تكوَّن في العصور الجيولوجية من محاليل مجماتية، ومن الثابت أن القصدير والنحاس والرصاص موجودون في الصحراء المصرية، كما أن من الثابت أيضًا أن طريقة تكوُّن معادنِ بعضِها حدثت بالقرب من الصخور الجرانيتية المجماتية، فخامات القصدير مثلًا التي عثر عليها في عام ١٩٣٤ في منطقة جبل مويلح قد تكوَّنت في الغالب من حجر الجرانيت بفعل غازات وأبخرة بطريقة مشابهة لتكون اليورانيت، وإنني أبدي هذه الآراء بكل تحفظ تاركًا الرأي الأخير لعلمائنا الجيولوجيين ومهندسينا، وإذا كانت خامات اليورانيوم تُنقل بالطائرات في كندا فليس هناك ما يمنع من استخدام نفس الطريقة في مصر إذا عُثر على هذا العنصر الحيوي في مناطق منعزلة أو صعبة المواصلات.

أصناف اليورانيوم

سبقت الإشارة إلى أن العنصر الواحد قد تكون له أصناف متعددة تتفاوت في أوزان ذراتها مع اتحادها في عددها الذري؛ أي في عدد وحدات الكهرباء التي تحملها النواة، والعدد الذري لليورانيوم هو ٩٢، وإذن فنواة اليورانيوم تحمل ٩٢ وحدة من وحدات الكهرباء الموجبة ويحيط بها ٩٢ إلكترونًا، ولكن ما وزنها؟

إن وزنها إلى حد ما نعلم إما أن يكون ٢٣٤ أو ٢٣٥ أو ٢٣٨، وهذه إذن هي أوزان أصناف اليورانيوم الثلاثة المعروفة، ويمكن الرمز على هذه الأصناف بالرموز «يو ٢٣٤» و«يو ٢٣٥» و«يو ٢٣٨» على الترتيب، ويكون معنى «يو ٢٣٤» صنف اليورانيوم الذي وزن ذرته ٢٣٤، ومعنى «يو ٢٣٥» صنف اليورانيوم الذي وزن ذرته ٢٣٥، ومعنى «يو ٢٣٨» صنف اليورانيوم الذي وزن ذرته ٢٣٨، وتمتزج هذه الأصناف بالنسب المبينة فيما يأتي:

يو ٢٣٤ بنسبة ٠٫٠٠٦٪

يو ٢٣٥ بنسبة ٠٫٧١٪

يو ٢٣٨ بنسبة ٩٩٫٢٨٪

ومن ذلك يتضح أن الصنف الأخير يتغلب على الصنفين الآخرين تغلبًا كبيرًا، وأن الصنف «يو ٢٣٥» يوجد بنسبة سبعة في الألف تقريبًا، فكل كيلو جرام من اليورانيوم يحتوي على ٧٫١ جرام من «يو ٢٣٥».

أصناف اليورانيوم وتحولات النواة

فلق النواة بطرق أخرى

سرعة النيوترونات وبطؤها

فصل الصنف «يو ٢٣٥»

لما كان الصنف «يو ٢٣٥» هو العامل الأساسي في عملية استخراج الطاقة الذرية، لذلك كان من المهم تركيز هذا الصنف، أو إذا أمكن تحضيره بصورة نقية، وهو موجود — كما سبق القول — بنسبة ٧٫١ في الألف في اليورانيوم العادي، وعملية فصله أو عزله تكتنفها صعوبات جمة، وخاصة بسبب ارتفاع الوزن الذري لليورانيوم، وبذلك لا يكون الفرق النسبي في الوزن بين «يو ٢٣٥» و«يو ٢٣٨» إلا نحو ١٫٣٪.