핵연료는 어떻게 만들어질까?

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우라늄 원석입니다.
저 돌덩이 하나에 우라늄 원광이
0.1%들어있습니다.
광업이란게 다 그렇듯이 저런 돌덩이들을
엄청나게 많이 채광해야겠죠.
그렇게 해서 채광한 저런 돌덩이를 깨고 잘게 부셔서
황산을 비롯한 각종 약품처리를 하면
오직 우라늄만 노란 가루 형태로 튀어나옵니다.
 

이 가루 안에 우라늄238이 99.3%
우라늄235가 0.7%섞여 있습니다.

대부분이 우라늄238이죠.
문제는 핵연료로 필요한건 극소량의
저 우라늄235입니다.
우라늄238은 너무 안정적이라 핵연료로
쓰이기 힘들기때문입니다.
그래서 우라늄235를 우라늄238에서 분리를
시켜야하는데 둘다 동위원소라 화학적인 방법이
없고 오로지 물리적인 방법밖에 없습니다.
바로 원심분리기죠.
고체상태로는 분리 할수없기에
옐로우 케이크에 불소를 섞어서
6불화우라늄이라는 기체상태로 만듭니다.
이 기체를 원심분리기에 넣어서 졸라게 뺑뺑이
시키는게 바로 우라늄을 농축시키는 과정입니다.

이란의 원심 분리기..
중성자3개 차이를 가려내야하기 때문에 엄청난
고성능 모타가 탑재된 원심분리기가 필요합니다.
IAEA와 미국이 눈에 불을켜고 추적하는게
바로 저 원심분리기의 모터와 부속품들입니다.
전략물자이자 금수물품이기도 합니다.

원심분리기를 뺑뺑이 돌려서 약2~5% 저농축된
6불화우라늄을 다시 고체로 환원시킨다음
아래와 같이 원자력 발전소에 쓰이는 핵연료로
만들어집니다.

저거 한알에 4인가족이 1년동안 쓸수있는 전기가
생산됩니다.저걸 펠렛형태로 쭉 이어 만들고 그걸
수백 다발로 만들어 발전소에 담궈집니다.

더 뺑뺑이 돌려서 약90~97% 정도로 고농축된
우라늄은 핵탄두로도 쓰일수 있습니다.

리틀보이가 우라늄으로 만들어진 핵탄두 입니다.
현대의 핵무기는 사용후핵연료를 재처리해서 만든
플루토늄 탄두가 사용됩니다.