تعارف
یورینیم ایک قدرتی عنصر ہے جو زمین کی پرت میں پایا جاتا ہے اور نیوکلیئر ٹیکنالوجی کا بنیادی جزو ہے۔ اس کی اہمیت اس کی صلاحیت میں ہے کہ یہ نیوکلیئر فیشن کے ذریعے بے پناہ توانائی پیدا کر سکتا ہے۔ لیکن ایٹم بمب بنانے کے لیے افزودہ یورینیم کیوں ضروری ہے؟ اس بلاگ میں ہم یورینیم کی افزودگی کے سائنسی پہلوؤں، اس کی پیداوار کرنے والے ممالک، اس کے ذخائر کے مقامات، اس کے استعمال، اور متعلقہ دیگر معلومات پر روشنی ڈالیں گے۔ ہم اسے دلچسپ اور قابل فہم انداز میں پیش کریں گے تاکہ قارئین کو معلومات کے ساتھ ساتھ لطف بھی آئے۔
افزودہ یورینیم کی سائنس
یورینیم دو اہم آئسوٹوپس پر مشتمل ہوتا ہے: یورینیم-238 (یو-238) اور یورینیم-235 (یو-235)۔ قدرتی یورینیم میں %99.3 یو-238 اور صرف یو%0.7 یو-235 ہوتا ہے۔ یو-235 وہ آئسوٹوپ ہے جو نیوکلیئر فیشن کے لیے ضروری ہے، یعنی جب اسے نیوٹران سے ٹکرایا جاتا ہے تو یہ ٹوٹ کر توانائی اور مزید نیوٹران خارج کرتا ہے، جو ایک چین ری ایکشن شروع کرتا ہے۔ ایٹم بمب کے لیے اس چین ری ایکشن کو بہت تیز رفتار ہونا پڑتا ہے، جو صرف زیادہ مقدار میں یو-235 سے ممکن ہے۔
افزودگی کا عمل یورینیم میں یو-235 کی فیصد کو بڑھانے کا عمل ہے۔ اس کے لیے یورینیم کو گیس (یورینیم ہیکسافلورائیڈ) میں تبدیل کیا جاتا ہے اور پھر سینٹری فیوجز کے ذریعے یو-235 کو یو-238 سے الگ کیا جاتا ہے، کیونکہ دونوں آئسوٹوپس کا وزن قدرے مختلف ہوتا ہے۔ ایٹم بمب کے لیے عام طور پر %85 یا اس سے زیادہ یو-235 کی ضرورت ہوتی ہے، جسے ویپن گریڈ یورینیم کہا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، ہیروشیما پر گرایا گیا “لٹل بوائے” بم 64 کلوگرام %80 افزودہ یورینیم سے بنایا گیا تھا (چھوٹا لڑکا)۔ اس کے مقابلے میں، نیوکلیئر پاور پلانٹس کے لیے صرف 3-%5 افزودہ یورینیم درکار ہوتا ہے۔
یہ عمل ایک دلچسپ تمثیل سے سمجھا جا سکتا ہے: فرض کریں یورینیم ایک مٹھی بھر ماربلز کا ڈھیر ہے، جس میں سرخ (یو-235) اور نیلے (یو-238) ماربلز شامل ہیں۔ افزودگی کا مطلب ہے کہ اس ڈھیر سے زیادہ سے زیادہ سرخ ماربلز الگ کرنا، کیونکہ صرف وہی دھماکہ خیز چین ری ایکشن پیدا کر سکتے ہیں۔
افزودہ یورینیم بنانے والے ممالک
یورینیم کی افزودگی ایک پیچیدہ اور مہنگی ٹیکنالوجی ہے، جو چند ممالک کے پاس ہے۔ تحقیق کے مطابق، درج ذیل ممالک افزودہ یورینیم تیار کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں (یورینیم کی افزودگی)
| نوٹس | ملک |
|---|---|
| عالمی افزودگی کا %40 حصہ، روس ایٹم کے ذریعے۔ | روس |
| 17% افزودگی کی صلاحیت، سی این این سی کے ذریعے۔ | چین |
| 12% افزودگی، اورانو کے ذریعے، یوروڈف پلانٹ میں دیگر ممالک کی شراکت۔ | فرانس |
| تقریبا %11 افزودگی کی صلاحیت۔ | امریکہ |
| تقریبا %8 افزودگی، یورینکو کے ذریعے۔ | نیدرلینڈز |
| تقریبا %7 افزودگی، یورینکو کے ذریعے۔ | برطانیہ |
| تقریبا %6 افزودگی، یورینکو کے ذریعے۔ | جرمنی |
| افزودگی کا پروگرام، %60 تک افزودہ یورینیم کے ذخائر (ایکس پوسٹ)۔ | ایران |
| افزودگی کی صلاحیت، نیوکلیئر ہتھیاروں کے لیے ممکنہ استعمال۔ | شمالی کوریا |
| افزودگی کی صلاحیت، نیوکلیئر ہتھیاروں کے پروگرام کے لیے۔ | پاکستان |
اس کے علاوہ، ارجنٹینا، برازیل، جاپان، اور بھارت جیسے ممالک بھی محدود پیمانے پر افزودگی کرتے ہیں۔ اسرائیل کے بارے میں دعویٰ کیا جاتا ہے کہ اس کے پاس افزودگی کا پروگرام ہے، لیکن اس نے اسے کبھی سرکاری طور پر تسلیم نہیں کیا۔ جنوبی افریقہ اور لیبیا نے ماضی میں افزودگی کے پروگرام چلائے، لیکن اب وہ فعال نہیں ہیں۔ یہ صلاحیت نیوکلیئر ہتھیاروں کے پھیلاؤ کےگھر کے قریب، جو اسے ایک حساس مسئلہ بنا دیتا ہے۔
یورینیم کہاں پایا جاتا ہے؟
یورینیم کی کان کنی دنیا کے چند مخصوص علاقوں میں ہوتی ہے۔ درج ذیل جدول میں اہم یورینیم پیدا کرنے والے ممالک اور ان کے پیداواری اعدادوشمار شامل ہیں (عالمی یورینیم کان کنی)
| اہم علاقے | 2022 پیداوار (میٹرک ٹن) | ملک |
|---|---|---|
| چو-ساریسو اور سیرداریا بیسنز | 21,227 | قازقستان |
| ایتھاباسکا بیسن، ساسکیچیوان | 7,351 | کینیڈا |
| رینجر مائن، اولمپک ڈیم، ساؤتھ آسٹریلیا | 5,763 | آسٹریلیا |
| ہوساب اور روسنگ مائنز | 5,613 | نمیبیا |
| سومیر اور کومیناک مائنز | 2,020 | نائجر |
یہ ممالک عالمی یورینیم کی پیداوار کا تقریباً %75 حصہ فراہم کرتے ہیں۔ یورینیم کے ذخائر مختلف جیولوجیکل سیٹنگز میں پائے جاتے ہیں، جیسے کہ سینڈ اسٹون، رگ کے ذخائر، اور گرینائٹ سے متعلقہ ذخائر۔
یورینیم کے استعمال
یورینیم کے متعدد استعمال ہیں، جو اس کی افزودگی کی سطح پر منحصر ہیں
- نیوکلیئر پاور پلانٹس: کم افزودہ یورینیم (3-%5 یو-235) نیوکلیئر ری ایکٹرز میں ایندھن کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ ایک 1000 میگاواٹ کا ری ایکٹر سالانہ تقریباً 27 ٹن کم افزودہ یورینیم استعمال کرتا ہے (یورینیم کی افزودگی)۔
- نیوکلیئر ہتھیار: اعلیٰ افزودہ یورینیم (85% یا اس سے زیادہ یو-235) ایٹم بمب کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، لٹل بوائے بم میں 64 کلوگرام %80 افزودہ یورینیم استعمال ہوا تھا (چھوٹا لڑکا)۔
- تحقیقاتی ری ایکٹرز: مختلف سطحوں پر افزودہ یورینیم سائنسی تحقیق کے لیے استعمال ہوتا ہے، اگرچہ بہت سے ری ایکٹرز اب کم افزودہ یورینیم کی طرف منتقل ہو رہے ہیں۔
- طبی آئسوٹوپس: یورینیم سے ریڈیو آئسوٹوپس بنائے جاتے ہیں، جو میڈیکل امیجنگ اور کینسر کے علاج میں استعمال ہوتے ہیں (فیزائل میٹریلز)۔
- ڈیپلیٹڈ یورینیم: افزودگی کے بعد بچ جانے والا یورینیم، جس میں یو-235 کی مقدار کم ہوتی ہے، اس کی زیادہ کثافت کی وجہ سے ٹینک شکن گولوں، بکتر، اور ہوائی جہازوں کے کاؤنٹر ویٹس میں استعمال ہوتا ہے۔
میزائلوں کے حوالے سے وضاحت: یورینیم براہ راست میزائلوں میں استعمال نہیں ہوتا، بلکہ نیوکلیئر وارہیڈز میں استعمال ہوتا ہے، جو میزائلوں پر نصب کیے جا سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، بیلسٹک میزائل نیوکلیئر وارہیڈز لے جا سکتے ہیں جن میں افزودہ یورینیم یا پلوٹونیم ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، یورینیم نیوی گیشنل ری ایکٹرز (جیسے آبدوزوں اور ایئر کرافٹ کیریئرز) میں بھی استعمال ہوتا ہے، جو اعلیٰ افزودہ یورینیم پر چلتے ہیں۔
متعلقہ معلومات
افزودگی کا عمل
یورینیم کی افزودگی ایک پیچیدہ عمل ہے۔ یورینیم کو پہلے یورینیم آکسائیڈ (یلو کیک) سے یورینیم ہیکسافلورائیڈ گیس میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اس گیس کو سینٹری فیوجز میں گھمایا جاتا ہے، جو یو-235 کو اس کے ہلکے وزن کی وجہ سے الگ کرتی ہیں۔ یہ عمل توانائی طلب اور تکنیکی طور پر مشکل ہے، اور اس کی نگرانی بین الاقوامی ایٹمی توانائی ایجنسی (آئی اے ای اے) کرتی ہے تاکہ نیوکلیئر ہتھیاروں کے پھیلاؤ کو روکا جا سکے (یورینیم کی افزودگی)۔
تاریخی پس منظر
یورینیم کی افزودگی کی تاریخ منہٹن پروجیکٹ سے شروع ہوتی ہے، جب امریکہ نے دوسری عالمی جنگ کے دوران پہلا ایٹم بمب بنایا۔ اس وقت الیکٹرو میگنیٹک آئسوٹوپ سیپریشن (ای ایم آئی ایس) کا طریقہ استعمال کیا گیا، جو بہت زیادہ توانائی استعمال کرتا تھا۔ آج کل گیس سینٹری فیوج ٹیکنالوجی زیادہ عام ہے کیونکہ یہ زیادہ موثر ہے۔
موجودہ تناظر
یورینیم کی افزودگی ایک عالمی تنازعہ کا موضوع ہے۔ حالیہ اطلاعات کے مطابق، ایران نے 400 کلوگرام 60% افزودہ یورینیم کے ذخائر جمع کیے ہیں، جو نیوکلیئر ہتھیاروں کے لیے 90% افزودگی کے قریب ہے ۔ یہ صورتحال بین الاقوامی تشویش کا باعث ہے، کیونکہ 60% افزودہ یورینیم سے ویپن گریڈ یورینیم بنانا نسبتاً آسان ہے۔ ایران کا کہنا ہے کہ اس کا پروگرام پرامن مقاصد کے لیے ہے، جیسے کہ ریڈیو فارماسیوٹیکلز کی تیاری، لیکن عالمی برادری اس پر نظر رکھے ہوئے ہے۔
نتیجہ
افزودہ یورینیم ایٹم بمب کے لیے ضروری ہے کیونکہ اس میں یو-235 کی زیادہ مقدار ہوتی ہے، جو ایک تیز رفتار نیوکلیئر چین ری ایکشن پیدا کرتی ہے۔ یورینیم کی کان کنی چند ممالک جیسے کہ قازقستان، کینیڈا، اور آسٹریلیا میں ہوتی ہے، جبکہ افزودگی کی صلاحیت محدود ممالک کے پاس ہے۔ یورینیم کے استعمال میں نیوکلیئر پاور، ہتھیار، تحقیق، اور طبی ایپلی کیشنز شامل ہیں۔ ڈیپلیٹڈ یورینیم فوجی اور صنعتی مقاصد کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یورینیم کی افزودگی ایک حساس موضوع ہے، جو عالمی سلامتی اور توانائی کے مستقبل پر گہرا اثر رکھتا ہے۔
Frequently Asked Questions
Why do you need enriched uranium for an atomic bomb?
You need enriched uranium because only one specific type of uranium atom (U-235) can easily split and cause the huge explosion. Natural uranium doesn’t have enough U-235 atoms close together to make the fast chain reaction needed for a bomb. Enriching it means increasing the amount of this special U-235.
What is the difference between natural and enriched uranium?
Natural uranium found in the ground is mostly a heavy atom (U-238 – 99.3%) with very little of the special, lighter atom (U-235 – only 0.7%). Enriched uranium has a much higher percentage of the special U-235 atoms.
How much enriched uranium is needed for a bomb?
To make an atom bomb, you need uranium that is highly enriched. This means it must have at least 85% or more of the special U-235 atoms. The bomb dropped on Hiroshima used 64 kg of uranium enriched to about 80% U-235.
How much enriched uranium is used in power plants?
Nuclear power plants only need uranium enriched to about 3% to 5% U-235. This is enough to produce a steady, controlled chain reaction for generating electricity, but not enough to cause a massive explosion like a bomb.
Which countries can enrich uranium?
Only a few countries have the technology to enrich uranium on a large scale. Major enrichers include Russia, China, France, the USA, the Netherlands, the UK, and Germany. Some other countries, like Iran, North Korea, and Pakistan, also have enrichment programs.
What is the IAEA’s role?
The IAEA (International Atomic Energy Agency) is like a global nuclear watchdog. Its job is to check that countries using nuclear technology, especially enrichment, are doing it only for peaceful purposes like energy or medicine, and not secretly trying to build bombs.
Can natural uranium be used directly in a bomb?
No, natural uranium cannot be used directly to make an atomic bomb. It contains too few of the special U-235 atoms (only 0.7%) to create the fast, explosive chain reaction needed for a bomb. It must be enriched to a high level first.
Is uranium used directly in missiles?
No, uranium isn’t used as fuel to power regular missiles. Missiles use rocket fuel for propulsion. Uranium is used inside the warhead (the explosive part) that some missiles can carry. This warhead might be a nuclear bomb made from enriched uranium.
Is uranium used in submarines or aircraft carriers?
Yes, but not for weapons. Naval ships like submarines and aircraft carriers often use nuclear reactors for power. These reactors run on enriched uranium fuel (similar to power plants, often around 20% enriched). This lets them operate for years without refueling. The uranium provides heat, not explosion, in this case.
