Was ist Uranoxid?
Uranoxid ist ein radioaktives Mineral, das aus schwarzen, grauen oder braunen Kristallen besteht, die im Allgemeinen undurchsichtig sind und einen fettigen Glanz aufweisen. Es ist auch als Uraninit bekannt. Dieses Erz ist die Hauptquelle für die kommerzielle Gewinnung von Uran, da es eine relativ hohe Konzentration dieses Elements aufweist. Uraninit wird normalerweise aus hydrothermalen Erzgängen und Sedimentgesteinen wie Sandstein gewonnen und kann auch als Nebenprodukt des Gold- und Silberabbaus gewonnen werden.
Uran ist ein metallisches chemisches Element, das schwach radioaktiv ist und das höchste Atomgewicht aller natürlich vorkommenden Elemente aufweist. Es ist ungefähr 70% dichter als Blei, hat aber eine geringere Dichte als Gold. Uran hat ein breites Spektrum sowohl militärischer als auch ziviler Anwendungen, insbesondere in der Nukleartechnologie, da es eine nachhaltige nukleare Kettenreaktion auslösen kann.
Uranerz wird in der Regel an seinem Extraktionsort zu Gelbkuchen verarbeitet, der zur Weiterverarbeitung transportiert werden kann. Yellowcake wird oft als Uranoxid bezeichnet, aber sein vollständiger Name ist Uranoxidkonzentrat und es hat die chemische Formel U3O8. Es ist ein unlösliches gelbes Pulver, das ungefähr 80% dieses Oxids enthält.
In der ersten Verarbeitungsstufe wird das Uranerz gemahlen und Wasser hinzugefügt, bis die Schlammkonsistenz erreicht ist. Eisensulfat wird zur Oxidation des in Schwefelsäure gelösten Uranerzes verwendet. Diese uranreiche Flüssigkeit wird abgetrennt und mit speziellen Harzperlen in Kontakt gebracht, die die Uranionen absorbieren. Mit einer sauren Wäsche wird das Uran von den Perlen entfernt, wodurch eine sehr konzentrierte Uranlösung entsteht.
Ein organisches Lösungsmittel wird mit der Uranlösung kombiniert, die dann mit Ammoniumsulfat gemischt wird. Dies führt zur Ausfällung einer als Ammoniumdiuranat bekannten Substanz, im Wesentlichen einer Mischung aus Uranoxiden und Ammoniak. Das Ammoniumdiuranat wird dann eingedickt und unter Verwendung von Rotationsfiltern als gelbe Paste aus der Lösung entfernt. Diese Paste wird dann geröstet, um alle Spuren von Ammoniak zu entfernen, wobei Uranoxid zurückbleibt.
Uranoxid kann zu angereichertem Uranoxidbrennstoff weiterverarbeitet werden, der in den Metallbrennstäben eingeschlossen ist, die in Kernreaktoren eingebaut sind, um die zur Stromerzeugung erforderliche Wärme und den Dampf zu erzeugen. Ein Nebenprodukt dieses Anreicherungsprozesses ist abgereichertes Uranoxid, das nicht mehr radioaktiv ist. Aufgrund der hohen Dichte des abgereicherten Uranoxids kann es in Anwendungen eingesetzt werden, in denen große Massen auf engstem Raum Platz finden müssen, z führen. Abgereicherte Uranoxide können auch als Farbmittel in der Glas- und Keramikindustrie verwendet werden.