De Kursk Nuclear Power Plant (KNPP) in Kursk, Rusland.
De verrijkingscentrifuge is een apparaat dat wordt gebruikt om uranium-235 isotoop te extraheren uit een monster van natuurlijk uranium. U-235 is splijtbaar en dus nuttig om kernenergie te genereren en nucleaire wapens te bouwen.
Natuurlijk uranium bestaat uit 99,3% U-238 en 0,7% U-235. Kernenergie-reactoren hebben de uraniumbrandstof nodig om 3-20% U-235 te bevatten, afhankelijk van het reactorontwerp. Nucleaire wapens hebben U-235 nodig om te worden verrijkt tot ongeveer 90%.
De eerste stap voor beide technologieën is om uranium in een centrifuge te verrijken. Dit apparaat is vernoemd naar de centrifugale kracht: het bevat een kamer die aan een rotor is bevestigd. Wanneer de rotor de kamer zeer snel draait, werkt de centrifugale kracht op objecten binnen zodat de dichtere mensen meer naar buiten worden verplaatst. De hoeveelheid van deze kracht is gelijk aan de massa van het molecuul vermenigvuldigd door zijn afstand van het centrum van de centrifuge en het kwadraat van de hoeksnelheid (fC = M × ω2 × r).
Uranium wordt omgezet in samengestelde vorm (meestal uranium hexafluoride, uf6), dan naar gas en stroomde in centrifuges. U-238 is iets dichter dan U-235, dus naarmate de centrifuges draaien met 50.000 revoluties per minuut, verzamelt meer U-235 zich naar het centrum.
Deze massa wordt vervolgens omgeleid naar meer centrifuges om U-238 verder te scheiden. Over meerdere fasen wordt het monster meer verrijkt in U-235.
Het draaiende gedeelte is gemaakt van wat licht maar sterk materiaal dat niet uiteenvalt tijdens zo’n extreme beweging, zoals koolstofvezel.
Gepubliceerd – 31 maart 2025 05:19 AM IST
