الـ99 % التي تُترك
يركّز التخصيب اليورانيوم 235 من 0,72 % إلى نسبة قليلة. وما يخرج من الطرف الآخر للسلسلة يورانيوم أفقر مما بدأ — اليورانيوم المنضّب، نحو 0,2 %.
والنسبة قاسية. فإنتاج كيلوغرام وقود يترك نحو سبعة كيلوغرامات يورانيوم منضّب، ومصانع التخصيب تعمل منذ الأربعينيات.
ومئات آلاف الأطنان مخزّنة، معظمها سداسي فلوريد اليورانيوم في حاويات فولاذية على أرضيات خرسانية.
⚠️ وهو ليس نفاية بالمعنى التنظيمي — فله استعمالات ويمكن استخدامه ثانيةً — لكن منه أكثر بكثير مما يحتاجه أحد.
وهو أقلّ إشعاعًا قليلًا من اليورانيوم الطبيعي، إذ أخرج التخصيب النظير الأنشط. والخطر الذي يمثّله كيميائي: فاليورانيوم فلز ثقيل، سامّ للكلى كما هو الرصاص.
لماذا تستعمله الجيوش
اليورانيوم المنضّب يزن 19,1 غرامًا لكل سنتيمتر مكعب، أي ضعف الرصاص تقريبًا ونظير التنغستن. وللمخترق الحركي — سهم يُطلق لاختراق درع بزخمه وحده — الكثافة هي كل شيء.
وله خاصة ثانية لا يملكها التنغستن. فعند الاصطدام ينبعج التنغستن ويتبلّد؛ أما اليورانيوم فيتقصّف عند حوافه ويبقى حادًّا. والمصطلح التقني هو القصّ الأدياباتي، ومعناه أن المخترق يواصل القطع بدل أن يتسطح.
وهو أيضًا سريع الاشتعال، فتحترق شظاياه عند الاصطدام.
⚠️ والجدل حقيقي لكنه كثيرًا ما يُوجَّه خطأً. فنشاط اليورانيوم المنضّب الإشعاعي منخفض؛ والمخاوف التي أثارتها منظمة الصحة العالمية تتعلق بالغبار المستنشق بعد الاصطدام وبسمّية الفلز الثقيل في التربة. وكونه مسؤولًا عن الأمراض المنسوبة إليه بعد حربي الخليج والبلقان لا يزال موضع خلاف، ولم يحسمه علم الوبائيات.
كيف أرّخ الأرض
يتحول اليورانيوم 238 إلى رصاص 206 في أربع عشرة خطوة، بعمر نصف إجمالي يبلغ 4468 مليون سنة — قريب من عمر المجموعة الشمسية بما يكفي ليبقى منه جزء مفيد.
ويتحول اليورانيوم 235 إلى رصاص 207 بعمر نصف يبلغ 704 ملايين سنة. سلسلتان، وساعتان، في الصخرة نفسها.
وذلك التكرار هو ما يجعل الأسلوب جديرًا بالثقة. فإن أعطت الساعتان العمر نفسه، لم تكن العينة قد فقدت رصاصًا ولا كسبته، وأمكن تصديق النتيجة.
استعمله كلير باترسون عام 1956 على نيزك كانيون ديابلو، منطلقًا من أن النيازك تكوّنت مع الأرض ولم تُضطرب منذ ذلك الحين. فحصل على 4550 مليون سنة.
⚠️ وبلوغ ذلك اقتضى اختراع الغرفة النظيفة الحديثة. فقد وجد باترسون عيّناته مغمورة برصاص بيئي — وتتبُّع ذلك التلوث إلى مصدره قاده إلى البنزين المرصص، ثم إلى حظره.
خصيب لا انشطاري
اليورانيوم 238 لا يعيل تفاعلًا متسلسلًا. لكنه يمتص النيوترونات، وما يصير إليه بعدها يعيله.
U-238 + n → U-239 → Np-239 → Pu-239ويستغرق الاضمحلالان نحو يومين، ثم يومين آخرين. والبلوتونيوم 239 انشطاري، فيحترق في المفاعل الذي صنعه.
ويحدث هذا في كل مفاعل يورانيوم، باستمرار. وفي نهاية الدورة يأتي نحو ثلث الطاقة المنتَجة من بلوتونيوم رُبّي في الموقع لا من اليورانيوم 235 المحمَّل في البداية.
⚠️ والمفاعل المولّد مصمَّم لصنع مادة انشطارية أكثر مما يستهلك، بإحاطة القلب بغطاء من اليورانيوم 238. وهو من حيث المبدأ يحوّل الـ99 % إلى وقود. أما عمليًّا فالبرامج كانت بطيئة ومكلفة، ومعظم اليورانيوم المنضّب لا يزال على أرضيات خرسانية.
السلسلة حتى الرصاص
سلسلة اليورانيوم 238 أطول السلاسل الطبيعية الثلاث، وتمرّ بأسماء معروفة.
U-238 → Th-234 → Pa-234 → U-234 → Th-230
→ Ra-226 → Rn-222 → ... → Pb-206والراديوم 226 فيها — النظير الذي عزلته ماري كوري. والرادون 222 كذلك، ذلك الغاز الذي يصعد من الأرض إلى البيوت ويشكّل ثاني أسباب سرطان الرئة.
وكلٌّ منها حاضر في خام اليورانيوم بنسبة عمر نصفه، وهو ما يفسّر أن التعدين والمعالجة يتركان مخلفات خطرة بعد نقل اليورانيوم نفسه بزمن طويل.
⚠️ وفي المنطقة يظهر ذلك بطريق آخر: الفوسفات. فصخر الفوسفات يحمل يورانيوم ومعه سلسلته كاملة، وحين يُعالَج يتركّز الراديوم في الفوسفوجبس المكدَّس. لا من منجم يورانيوم، بل من منجم أسمدة رفع تلك النويدات إلى السطح عرضًا.