Uraniul

URANIUL (U)

Uraniul face parte dintre elementele care au jucat un rol deosebit la dezvoltarea energeticii nucleare prin proprietatea acestuia de a fisiona si a elibera energie. Descoperirea fisiunii nucleare si a reactiei ?n lant au dus la era tehnologiei nucleare.
Uraniul este destul de r?sp?ndit ?n natur? sub forma diferitelor tipuri de minereuri (pehblend?, uraninit etc...).
In stare natural? uraniul posed? 3 izotopi (radioactivi) cu urm?toarea abundent? si timp de ?njum?t?tire: EMBED PBrush
U (T1/2=4,5x10 la puterea a 9-a), 99,3%; EMBED PBrush
U (T1/2=7,1x10 la puterea a 8-a), 0,71% si EMBED PBrush
U(T1/2=2,47x10 la puterea a 5-a), 0,005%. Asa cum s-a amintit, singurul izotop fisionabil sub actiunea neutronilor lenti este EMBED Paint.Picture
U. Separarea EMBED Paint.Picture
U de EMBED PBrush
U a fost unul dintre procesele industriale cele mai importante care a permis de fapt realizarea primei bombe atomice, precum si a tehnologiei nucleare ?n general.
Uraniul este folosit actualmente drept combustibil nuclear sub forma "Uraniului Metalic" sau a unor compusi chimici.
In toate cazurile se pune problema obtinerii, fie a uraniului, fie a unor s?ruri ale acestuia de puritate nuclear?. Impurit?tile (chiar urme) pot duce la deranjamente grave, din cauza unor sectiuni eficace de captur? mari. Datorit? acestui lucru apare necesitatea utiliz?rii unei tehnologii a "substantelor pure".
Uraniul si s?rurile lui se obtin din prelucrarea minereurilor prin dou? tehnologii chimice. Acestea duc la obtinerea unui concentrat chimic. Faza urm?toare const? din rafinarea s?rurilor si apoi obtinerea pe cale pirometalurgic? a uraniului, a unor combinatii sau aliaje ale sale.
Minereurile de uraniu care au un continut redus de carbonati sunt atacate cu acid sulfuric. Dup? atac are loc separarea fazelor prin filtrare, iar uraniul este extras din solutia acid? fie cu anumiti solventi organici (amine), fie mai ales cu r?sini schimb?toare de ioni. R?sina se elueaz?, iar uraniul este precipitat sub forma unui diurant (yellow cake). Unele uzine evit? faza de filtrare, f?c?nd extractia uraniului cu r?sin? direct din pulpa acid? (resin in pulp=RIP).
Minereurile de uraniu care contin carbonati nu pot fi prelucrate pe linie acid? din cauza consumului prohibitiv de acid sulfuric. In acest caz, minereul fin m?cinat este supus unui atac alcalin cu solutii de carbonat de sodiu, ?n reactoare cu barbotare cu aer, de tip pachucas. Aerul joac? de asemenea si rolul de oxidant, c?ci numai U VIII trece ?n solutie sub forma unui complex (uraniltricarbonat). Separarea fazelor se face prin filtrare, iar complexul se distruge cu NaOH c?nd precipit? diuranatul de sodiu (yellow cake). Alte procedee evit? si aici fitrarea, folosind procedeul RIP. Dup? elutie se precipit? un diuranat.
Pin cele dou? procedee rezult? un concentrat chimic care este diuranatul (continutul ?n uraniu variaz? ?ntre 40-65%).
Concentratul este tratat apoi ?ntr-o uzin? de rafinare, unde se redizolv? ?n acid azotic, iar purificarea se face prin extractie cu solventi (TBP). Reextrasul care contine numai uraniu, este apoi prelucrat tin?nd seama de produsul final dorit. Pentru obtinerea uraniului metalic se poate proceda astfel: solutia apoas? de azotat de uranil se concentreaz? si se calcineaz? la UO3. Acesta se reduce cu hidrogen (uscat) la UO2. Ultimul se fluorureaz? cu HF anhidru la UF4.
UF4 se reduce final cu calciu sau magneziu la uraniu metalic. Uraniul este prelucrat apoi mecanic si termic. El se introduce ?n teci de protectie din aluminiu...