Желтый пирог
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( март 2021 г. ) |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Урания | |
| Идентификаторы | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
| Характеристики | |
| переменная, см. текст | |
| Появление | Желтые гранулы (как Yellowcake); Гранулы коричневого или черного цвета (УО 2 и другие) |
| Температура плавления | 2880 ° C (5220 ° F; 3150 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Желтый кек (также называемый уранием ) — это тип порошкообразного уранового концентрата, получаемого из растворов выщелачивания на промежуточном этапе переработки урановых руд . Это этап переработки урана после его добычи, но до изготовления топлива или обогащения урана . Концентраты желтого жмыха получают различными методами экстракции и рафинирования в зависимости от типов руд. Обычно желтые кекки получают путем измельчения и химической обработки урановой руды , образуя грубый порошок, имеющий резкий запах, нерастворимый в воде и содержащий около 80% оксида урана , который плавится примерно при 2880 °C.
Обзор
[ редактировать ]Первоначально необработанную урановую руду добывали традиционным способом, и на многих рудниках это происходит до сих пор. Сначала ее измельчают в мелкий порошок, пропуская через дробилки и измельчители для получения «пульпированной» руды. Далее его обрабатывают концентрированными растворами кислоты , щелочи или перекиси для выщелачивания урана. Однако почти половина продукции желтого кека в настоящее время производится путем выщелачивания на месте , при котором раствор прокачивается через урановое месторождение, не нарушая грунт. [1] Желтый жмых — это то, что остается после сушки и фильтрации. Желтый кек, производимый на большинстве современных заводов, на самом деле коричневый или черный, а не желтый; Название происходит от цвета и текстуры концентратов, полученных в ходе ранних горнодобывающих работ. [2] [3]
Первоначально соединения, образующиеся в желтых кексах, не были идентифицированы; в 1970 году Горное управление США по-прежнему называло желтый кек конечным осадком, образующимся в процессе измельчения, и считало его диуранатом аммония или диуранатом натрия . Составы были переменными и зависели от выщелачивателя и последующих условий осаждения. Соединения, идентифицированные в желтых кексах, включают гидроксид уранила , сульфат уранила , парауранат натрия и пероксид уранила , а также различные оксиды урана . Современный желтый кек обычно содержит от 70% до 90% оксида триурана (U 3 O 8 ) по весу. Существуют и другие оксиды, такие как диоксид урана (UO 2 ) и триоксид урана (UO 3 ). [4]
Желтый кек производят все страны, в которых добывают урановую руду. [1]
Дальнейшая обработка
[ редактировать ]Желтый кек используется при приготовлении уранового топлива для ядерных реакторов , для чего его переплавляют в очищенный UO 2 для использования в стержнях топливных тяжеловодных реакторов под давлением и других систем, использующих природный необогащенный уран .
Очищенный уран также может быть обогащен до изотопа U-235 . В этом процессе оксиды урана соединяются с фтором с образованием газообразного гексафторида урана (UF 6 ). Далее газ подвергается разделению изотопов в процессе газовой диффузии или в газовой центрифуге . Это может привести к производству низкообогащенного урана, содержащего до 20% U-235, который пригоден для использования в большинстве крупных гражданских энергетических реакторов. При дальнейшей переработке получается высокообогащенный уран , содержащий 20% и более U-235, который пригоден для использования в компактных ядерных реакторах, обычно используемых для питания военных кораблей и подводных лодок . Дальнейшая обработка может привести к получению оружейного урана с содержанием U-235, обычно превышающего 90%, пригодного для ядерного оружия .
Радиоактивность и безопасность
[ редактировать ]
Уран в желтом кеке почти исключительно (>99%) состоит из U-238 с очень низкой радиоактивностью. U-238 имеет период полураспада 4,468 миллиарда лет и испускает радиацию с низкой скоростью. Эта стадия обработки предшествует концентрации более радиоактивного урана-235, поэтому по определению эта стадия урана имеет ту же радиоактивность, что и в природе, когда он находился под землей, поскольку пропорции изотопов соответствуют их естественной относительной концентрации. Желтый жмых опасен при вдыхании. [5]
См. также
[ редактировать ]- Месторождения урановых руд
- Добыча урана
- Уранинит , руда, состоящая в основном из диоксида урана (UO 2 ).
- Подделка «Желтый пирог» , на которой обманным путем изображен Саддам Хусейн, пытающийся купить урановый порошок.
- Sequoyah Fuels Corporation , американская компания, занимающаяся переработкой желтого кека.
- COMINAK , нигерская компания по добыче и переработке урана.
- SOMAIR — нигерская компания по добыче и переработке урана.
- Оксид ванадия(V) , водные осадки которого известны как «красный кек».
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Гил, Лаура (2018 г.), «Выщелачивание урана: как получают желтый кек» , Бюллетень МАГАТЭ (онлайн), том. 59, вып. 2, с. 22-23.
- ^ «Жёлтый пирог» . Комиссия по ядерному регулированию США . Проверено 12 апреля 2014 г.
- ^ «Жёлтый пирог» . Ядерный глоссарий Европейского ядерного общества . Архивировано из оригинала 6 июля 2017 года . Проверено 10 июля 2017 г.
- ^ Хаузен, Дональд М. (1998). «Характеристика и классификация ураново-желтых кеков: предыстория». ДЖОМ . 50 (12): 45–47. Бибкод : 1998JOM....50l..45H . дои : 10.1007/s11837-998-0307-5 . S2CID 97023067 .
- ^ Кейт, Сэм; Фарун, Обейд; Рони, Николетт; Сциникариелло, Франко; Уилбур, Шэрон; Ингерман, Лиза; Льядос, Фернандо; Плевак, Даниил; Волерс, Дэвид; Даймонд, Гэри (февраль 2013 г.). Эффекты для здоровья . Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (США) . Проверено 22 августа 2021 г.