پاورپوینت مراحل غنی سازی اورانیوم
کیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) 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.
در واقع در این مرحله آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل
پودر ریز و جامد و تهیه کیک زرد که شامل 85- 65 درصدU3O8 است، انجام
میشود. هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3O8 است.شستن سنگ
معدن در اسید و عملیات تعویض یون منجر به حصول U3O8 نسبتا خالص میگردد.
كیك زرد در واقع محصول فراوری سنگ معدن اورانیوم است و به تركیباتی از اورانیوم
گفته میشود كه ناخالصی‌های معدنی آن به میزان زیادی گرفته شده و حاوی ۷۰تا ۹۰
درصد اكسید اورانیوم از نوع U3O8 است. كیك زرد شامل 70 درصد اورانیوم بوده و
داراى خواص پرتوزایى (radioactive) است. هدف پایه اى دانشمندان هسته اى از
فرآیند غنى سازى افزایش میزان اتم هاى اورانیوم 235 است كه براى این هدف اورانیوم
باید اول به گاز تبدیل شود. با گرم كردن اورانیوم تا دماى 64 درجه سانتیگرادى حالت جام
د به گاز هگزا فلوئورید اورانیوم (UF6) تبدیل مى شود. هگزافلوئورید اورانیوم خورنده و
پرتوزا است و باید با دقت جابه جا شود، لوله ها و پمپ ها در كارخانه هاى تبدیل كننده
به صورت ویژه اى از آلیاژ آلومینیوم و نیكل ساخته مى شوند. گاز تولیدى همچنین باید
از نفت و روغن هاى گریس به جهت جلوگیرى از واكنش هاى ناخواسته شیمیایى دور نگه
داشته شود.
در صنعت به این دلیل عنصر اورانیوم را به صورت تركیب هگزافلورید اورانیوم در می‌آورند كه ماده مذكور بهترین تركیب اورانیوم برای استفاده در روشهای مهم غنی‌سازی اورانیوم محسوب میشود. چرا كه در روشهای مرسوم غنی‌سازی اورانیوم، باید از حالت گازی تركیبات این عنصر استفاده كرد و هگزافلورید اورانیوم در دمای ۵۶درجه سانتیگراد به راحتی تصعید شده و از حالت جامد به حالت گاز در می‌آید كه این گاز برای دستیابی به درصد بالاتر ایزوتوپ ۲۳۵اورانیوم،
قابل غنی‌سازی است.
استخراج اوانیوم از معدن و تهیه كیك زرد(مرحله فراوری سنگ معدن اورانیوم)
عنصر اورانیوم در طبیعت به صورت تركیبات شیمیایی مختلف از جمله اكسید
اورانیوم، سیلیكات اورانیوم و یا فسفات اورانیوم و به صورت مخلوط با
تركیباتی از عناصر دیگر یافت میشود.در میان كشورهای مختلف جهان،
استرالیا دارای بزرگترین معادن اورانیوم است و كشورهای قزاقستان، كانادا،
آفریقای جنوبی، نامیبیا، برزیل و روسیه نیز از معادن بزرگی برخوردارند.