فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره مرور روش‌های غنی‌سازی میکروبی اورانیوم و تحلیل کارایی آن‌ها

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره مرور روش‌های غنی‌سازی میکروبی اورانیوم و تحلیل کارایی آن‌ها دارای ۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره مرور روش‌های غنی‌سازی میکروبی اورانیوم و تحلیل کارایی آن‌ها  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره مرور روش‌های غنی‌سازی میکروبی اورانیوم و تحلیل کارایی آن‌ها،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله پژوهشی درباره مرور روش‌های غنی‌سازی میکروبی اورانیوم و تحلیل کارایی آن‌ها :

مقدمه

غنیسازی اورانیوم، یکی از مراحل مهم چرخهی سوخت هستهای میباشد.به این منظور، روشهایمختلفی شامل نفوذ گازی، سانتریفیوژ گازی، آیرودینامیک، نفوذ جرمی، نفوذ حرارتی، لیزر و الکترومغناطیسی وجود دارد که از این میان فقط دو روش اول در ابعاد صنعتی مورد استفاده قرار گرفتهاند.[۱]در برخی از منابع علمی نسبتا جدید،تفکیک ایزوتوپی اورانیوم طی واکنش احیای میکروبی توسط برخی از باکتریهای بیهوازی تایید و گزارش شده است. لذا فرایند احیای میکروبی میتواند به عنوان یک روش بالقوه در غنیسازی اورانیوم به شمار آید ۲]،۳،۴،۵،۶،۷،۸و.[۹ در اینمقاله، ابتدا به بحث احیای میکروبی اورانیوم پرداخته شده و سپس مباحثی راجع به تغییر ترکیب درصدایزوتوپی اورانیوم ناشی از احیای میکروبی ارائه شده است.

احیای میکروبی اورانیوم

احیای میکروبی اورانیوم اولین بار در سال ۱۹۶۲ توسط Woolfolk وهمکارش با استفاده ازباکتریMicrococcuslactilyticus و با مصرف هیدروژن (به عنوان دهندهی الکترون) گزارش شد. این کار اگرچه اولین گزارش احیای میکروبی اورانیوم به شمار میرود اما میکروبی بودن فرایند احیا در آن اثبات نشده است. گزارش بعدی حدود ۲۹ سال بعد در سال ۱۹۹۱ توسط شخصی به نام D. R. Lovley در مقالهای در مجله-

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان

۶و۷ ا” د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان

یNature ارائهشد که میکروبی بودن احیای اورانیوم توسط دو باکتریGS-15 و A.putrefaciens به خوبیاثباتشده است. لذا در بیشتر مقالات بعدی در این حوزه، به همین مقالهی آقای Lovley ارجاع میشود ۱۰] و .[۱۱ درکارهایتحقیقاتیبعدی،جنس-هایمختلفباکتریاییازجملهGeobacter،Shewanella،ClostridiumوDesulfovibrioبهمنظوراحیایمیکروبیاورانیومم ورداستفادهقرارگرفتهاند۱۲]، ۱۳، ۱۴، ۱۵ و .[۱۶ درکارهایتحقیقاتیجدیدتر،بیشتررویجنسGeobacterکارشدهاست.علتمزیتاینباکتریبهوجوداندامکهایباریکوبلندآن با نام piliمربوطاستکهکارانتقالالکترونراتسریعمینماید۱۳]،۱۷و.[۱۸

اورانیوم در طبیعت معمولا در دو حالت اکسایشی U(VI) و U(IV) وجود دارد. تحرک و سرنوشت نهایی اورانیوم در محیط کاملا به حالت اکسایشی آن وابسته است. اورانیوم شش ظرفیتی (معمولا به صورت اورانیل (UO22+ حلالیت بالایی در آب و تحرک بالایی در محیط دارد. در حالیکه فرم کاهش یافتهی اورانیوم (معمولا به صورت مولکولهای اورانینیت (UO2 حلالیت بسیار پایین و در نتیجه تحرک خیلی کمی در آب و محیط دارد ۱۹]و.[۲۰

منظور از احیای میکروبی اورانیوم، تغییر حالت اکسایش اورانیوم از U(VI) به U(IV) با استفاده از باکتری میباشد (شکل.(۱ در این فرایند، باکتری الکترونها را از یک الکتروندهنده (مانند استات، هیدروژن مولکولی یا 😉 گرفته و در نهایت به یک گیرندهی نهایی الکترون (که در اینجا U(VI) است) میدهد. دو مثال از احیای میکروبی اورانیوم در ادامه آمده است.[۱۱]

(۱) (۲)

شکل:۱ شماتیک نحوهی احیای میکروبیاورانیوم توسط باکتری[۲۱]

عامل اصلی احیا در باکتریها، آنزیمهای سیتوکروم هستند .[۱۷] به علتطبیعت نامحلول U(IV)، محل تشکیل رسوب را میتوان به عنوان شاخصی جهت تعیین محلآنزیمهایاحیا کنندهدانست.تصاویر TEMنشان میدهد که

۲۱st Iranian Nuclear Conference 25-26Feb 2015 University of Isfahan

_ ت و ی_ ن ا س _ ه _ی ان

۶و۷ ا” د ماه ۳۹۳۱ دا+ گاه ) هان

تشکیل اورانینیتهم درفضایخارجسلولیوهمدرفضایپریپلاسمیک امکان پذیر است (شکل(۲؛ در موارد بسیار محدودی، تشکیل اورانینیت در سیتوپلاسم نیز مشاهده شده است.[۲۲]

شکل:۲ تصاویر TEM از تشکیل رسوب سیاهرنگ اورانینیت طی فرایند احیای میکروبی؛ در ناحیهی خارج سلولی (تصویر سمت راست) [۲۳] و در ناحیهی پریپلاسمیک (تصویر سمت چپ) [۱۶]

غنیسازی میکروبیاورانیوم

با وجود تکثر مقالات در زمینهی احیایمیکروبی اورانیوم، تعدادمنابع علمی موجود درزمینهیتغییر ترکیب درصد ایزوتوپی اورانیوم طی فرایند احیای میکروبی بسیار محدود است ۲] تا .[۹ نکتهی مهم این منابع علمی، این است که در برخی از آنها ترکیب درصد ایزوتوپ سبکتر اورانیوم در اورانیوم احیا شده نسبت به اورانیوم اولیه بیشتر ۲]، ۳ و [۹ و در برخی نیز کمتر ۴] تا [۸ است. مقادیر فاکتورهای جداسازی گزارش شده نیز متفاوت است.

در بیشتر همین منابع محدود موجود، از تغییر ترکیب درصد ایزوتوپی اورانیوم به عنوان یک عامل شناساگر جهت تایید فرایند احیا و انجام برخی مطالعات ژئوشیمیایی استفاده شده است. مقدار فاکتور جداسازی آنها نیز بسیار کوچک است ۳] تا .[۸ فقط در دو منبع علمی (یک ثبت اختراع و یک پایاننامهی دکتری) مقدار فاکتور جداسازی در آن قابل ملاحظه بوده ولذا در آنها از غنیسازی اورانیومبحث است ۲] و .[۹

به منظور غنیسازی میکروبی،اورانیوم بایدبا باکتری مناسب در تماس قرارگرفته و بخشی از آن احیا شود. برای رسیدن به یک غنای مطلوب، اورانیوم احیا شده رامیتوان پس از اکسایش و انحلال در آب،مجددا به فرایند احیای میکروبی وارد نمود. تغییر غنای ایزوتوپی در این فرایند، ناشی از اختلاف سرعت احیای دو ایزوتوپ اورانیوم است. فاکتور جداسازی در این روش حدود ۱/۰۶ (در ثبت اختراع) و حدود۱/۰۳ (در پایاننامه) گزارش شد کهاز روش دیفیوژن گازی بسیار بیشتر و از روش سانتریفیوژ گازی کمی کمتر است. حتی با بهینهسازی فرایند، میتوان به فاکتور جداسازی بالاتری از روش سانتریفیوژ گازی نیز دست یافت. پارامترهای مختلفی شامل دما،pH،نوعالکترون-دهنده،غلظتاولیهیاورانیوم،نوعوغلظتمیکروارگانیسم،مدتزمانانکوباسیون (درجهیاحیا) در این فرایند موثر هستند. باتوجه به آنزیمی بودن فرایند احیای میکروبی اورانیوم، انجام فرایند در سیستمهای آنزیمی بدون سلول نیز امکان-پذیر است. سرعت احیا در سیستمهایبدون سلول نسبت به سیستمهای سلولی بیشتر ولی سرعت رسوبدهی آنها کمتر است ۲] و .[۹