¿Qué es el óxido de uranio?
El óxido de uranio es un mineral radioactivo compuesto de cristales negros, grises o marrones que generalmente son opacos y tienen un brillo grasiento. También se conoce como uraninita. Este mineral es la fuente principal para la extracción comercial de uranio, ya que tiene una concentración relativamente alta de este elemento. La uraninita generalmente se extrae de depósitos de vetas hidrotermales y rocas sedimentarias, como la arenisca, y también se puede recuperar como un subproducto de la extracción de oro y plata.
El uranio es un elemento químico metálico que es débilmente radiactivo y tiene el mayor peso atómico de todos los elementos naturales. Es aproximadamente un 70% más denso que el plomo, pero tiene una densidad menor en comparación con el oro. El uranio tiene una amplia gama de aplicaciones tanto militares como civiles, especialmente en tecnología nuclear debido a su capacidad para producir una reacción en cadena nuclear sostenida.
El mineral de uranio generalmente se procesa en su punto de extracción en torta amarilla, que se puede transportar para su posterior procesamiento. La torta amarilla a menudo se conoce como óxido de uranio, pero su nombre completo es concentrado de óxido de uranio, y tiene la fórmula química U3O8. Es un polvo amarillo insoluble que contiene aproximadamente el 80% de este óxido.
La primera etapa del procesamiento consiste en moler el mineral de uranio y agregar agua, hasta que alcance la consistencia del lodo. El sulfato férrico se usa para oxidar el mineral de uranio, que se disuelve en ácido sulfúrico. Este líquido rico en uranio se separa y se pone en contacto con perlas especiales de resina que absorben los iones de uranio. Se utiliza un lavado con ácido para eliminar el uranio de las cuentas, creando una solución de uranio que está muy concentrada.
Un disolvente orgánico se combina con la solución de uranio, que luego se mezcla con sulfato de amonio. Esto conduce a la precipitación de una sustancia conocida como diuranato de amonio, en esencia una mezcla de óxidos de uranio y amoníaco. El diuranato de amonio se espesa y se elimina de la solución usando filtros rotativos como una pasta amarilla. Esta pasta se tuesta luego para eliminar cualquier rastro de amoníaco, dejando óxido de uranio.
El óxido de uranio puede procesarse aún más en combustible de óxido de uranio enriquecido, que se sella en las barras de combustible de metal que se montan en reactores nucleares para producir el calor y el vapor necesarios para generar electricidad. Un subproducto de este proceso de enriquecimiento es el óxido de uranio empobrecido, que ya no es radiactivo. Debido a la alta densidad del óxido de uranio, una vez agotado puede usarse en aplicaciones donde las grandes masas deben caber en espacios pequeños, como contrapesos de helicópteros y quillas de yates, y también se usa en la construcción de blindaje contra la radiación, siendo mucho más efectivo que dirigir. Los óxidos de uranio empobrecido también se pueden usar como colorantes en las industrias de vidrio y cerámica.