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과학

가장 강력하고 무서운 돌맹이 우라늄!핵무기및 원자로의 핵연료가 되는 과정.



우라늄은 지구의 토양이나 바닷물 속에 널리 분포되 있고 토양에는 평균 2~4ppm(주요 분포 범위에는 0.7~11ppm, 농지에서 인산계의 화학비료를 사용하면 최대15ppm까지), 바닷물에는 0.003ppm이 포함된 것으로 추정되고 있으며, 그 총량은 은의 40배이고 구리와는 같은 양입니다. 우라늄의 확인 가채 매장량은 547만톤으로 가채 년수는 60~80년으로 추정되고 있습니다. 



우라늄 주요 자원국은 호주, 카자흐스탄, 러시아, 남아프리카 공화국, 캐나다, 미국, 나미비아, 브라질등으로 석유 처럼 극단적인 자원의 편재성은 없는 편입니다.


■ 핵연료가 되는 과정


1.채광(Mining)


우라늄 광상은 노천 및 지하에서 다른 광물과 마찬가지로 채굴 됩니다. 용매 추출법이라는 채굴 방법도 실용화되고 있습니다.


2.정제(Milling)


채굴된 우라늄 광석은 조 제련 공장에서 분쇄 및 선광을 하면 우라늄 함량이 60~75%정도까지 증가됩니다. 이과정을 통해 만들어진 분말은 우라늄 농축물(옐로우케이크)라고 불리며 트리알란옥시드(U 3 O 8 )의 함량값이 결정됩니다. 옐로우 케이크는 드럼에 담겨져 전환 공장으로 출하됩니다.


3.우라늄의 전환 (Uranium conversion)



옐로우 케이크 전환 공장에서 가공되 6불화 우라늄(UF6)로 바뀝니다. 이것은 48Y실린더(직경 약 1.4m , 길이 약3.8m의 강철 원통형 용기)라는 운송 용기에 봉입되어 농축 공장으로 다시 출하됩니다.


4.농축(Enrichment)


6불화 우라늄(UF6)은 농축 공장에서 우라늄 235의 비율(농축도)를 0.7%에서 3~4%(핵연료 등급)까지 증가 됩니다.(핵무기 급에서는 90%까지 농축됨). 농축 공정으로 대부분 부산물의 열화 우라늄이됩니다. 미국에는 47만톤의 우라늄이 있습니다.


5.연료 집합체로 가공(Fabrication)


 연료 펠렛


연료봉

핵연료 등급 6불화 우라늄(UF6)은 연료 가공 공장에서 이산화 우라늄(UO 2 ) 연료 펠렛으로 가공 코팅 되어 연료봉으로 만들어 집니다.


티저트 영상

※우라늄 세상을 바꾼 돌맹이!!