کیک زرد که بنام اورانیا هم شناخته می شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد. روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد ، اما بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن اورانیوم ، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود . این پودر در دمایی معادل 2878 درجه سانتیگراد ذوب می شود.
روش تهیه کیک زرد
ابتدا سنگ معدن با دستگاه های مخصوصی خرد و آسیاب می شود و پس از آن، برای جداسازی اورانیوم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آن را در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید، می خوابانند. این عمل، برای به دست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می گیرد؛ سپس محصول به دست آمده را خشک و فیلتر می کنند و نتیجه آن، چیزی خواهد شد که به «کیک زرد» معروف است.
امروزه روش های جدیدی برای تهیه پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیش از آن که زرد باشد، به قهوه ای و سیاه نزدیک است، در واقع، رنگ ماده به دست آمده، به میزان وجود ناخالصی ها در این پودر بستگی دارد. نهادن این نام بر روی این محصول، به گذشته بر می گردد؛ زیرا در آن وقت، کیفیت روش های خالص سازی سنگ معدن، مناسب نبود و ماده به دست آمده، زرد رنگ بود.
مواد تشکیل دهنده کیک زرد
بخش اصلی کیک زرد (معادل 70-90 درصد وزنی)، شامل اکسیدهای اورانیوم با فرمول شیمیایی U3O8 و یا سایر اکسیدهاست و بقیه آن از دیگر موادی تشکیل شده که مهم ترین آنها عبارتند از:
1. هیدروکسید اورانیوم که در صنایع ساخت شیشه و سرامیک کاربرد دارد. این ماده، تشعشع رادیواکتیو دارد و باید با شرایط خاصی نگه داری و حمل شود.
2. سولفات اورانیوم که ماده ای بی بو با رنگ زرد لیمویی است.
3. اکسید اورانیوم زرد یا اورانیت سدیم که ماده ای با رنگ زرد - نارنجی است.
4. پراکسید اورانیوم با رنگ زرد کم رنگ.
کاربردهای کیک زرد
کیک زرد عموماً برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای به کار برده می شود و در واقع، این ماده است که پس از پردازش هایی به UO2 تبدیل شده، برای استفاده در میله های سوختی، به کار برده می شود. این ماده برای غنی سازی، می تواند به گاز هگزا فلوراید اورانیوم یا UF6 تبدیل شود؛ چون در این صورت، می توان چگالی ایزوتوپ های اورانیوم 235 را در آن افزایش داد. در هر صورت، کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن طبیعی اورانیوم دارند، تهیه می شود و تولید این ماده، مشکل خاصی ندارد و به طور متوسط، سالیانه 64 هزار تن از این ماده در جهان تولید می شود.
پیامک