酸化ウランとは

酸化ウランは、一般的に不透明で油っぽい光沢のある黒、灰色、または茶色の結晶で構成される放射性鉱物です。 ウラナイトとしても知られています。 この鉱石は、この元素の濃度が比較的高いため、商業的にウランを抽出する主要な供給源です。 ウラニナイトは、通常、熱水脈堆積物と砂岩などの堆積岩から採掘され、金および銀の採掘の副産物としても回収できます。

ウランは放射性が弱く、すべての自然発生元素の中で最も高い原子量を持つ金属化学元素です。 鉛よりも約70％高密度ですが、金に比べて密度が低くなっています。 ウランは、軍事および民間の幅広い用途を有しており、最も顕著なのは、持続的な核連鎖反応を起こす能力があるため、原子力技術にあります。

ウラン鉱石は、一般にその抽出地点でイエローケーキに加工され、さらに加工するために輸送できます。 イエローケーキはしばしば酸化ウランと呼ばれますが、その完全な名前は酸化ウラン濃縮物であり、化学式はU3O8です。 この酸化物を約80％含む不溶性の黄色の粉末です。

処理の第1段階では、ウラン鉱石を粉砕し、泥の粘稠度に達するまで水を加えます。 硫酸鉄は、硫酸に溶解しているウラン鉱石を酸化するために使用されます。 このウランに富む液体は分離され、ウランイオンを吸収する特別な樹脂ビーズと接触します。 酸洗浄を使用してビーズからウランを除去し、非常に濃縮されたウラン溶液を作成します。

有機溶媒はウラン溶液と組み合わされ、次に硫酸アンモニウムと混合されます。 これは、本質的に酸化ウランとアンモニアの混合物である、二ウラン酸アンモニウムとして知られる物質の沈殿につながります。 次に、黄色いペーストとして回転フィルターを使用して、二ウラン酸アンモニウムを増粘し、溶液から除去します。 その後、このペーストを焙焼して、微量のアンモニアを除去し、酸化ウランを残します。

酸化ウランはさらに濃縮された酸化ウラン燃料に加工され、原子炉に取り付けられた金属燃料棒に密封されて、発電に必要な熱と蒸気を生成します。 この濃縮プロセスの副産物は劣化した酸化ウランであり、もはや放射性ではありません。 酸化ウランは高密度であるため、一度劣化すると、ヘリコプターのカウンターウェイトやヨットのキールなど、大きな質量が小さなスペースに収まらなければならないアプリケーションで使用でき、放射線遮蔽の構築にも使用され、より効果的です鉛。 劣化ウラン酸化物は、ガラスおよびセラミック産業の着色剤としても使用できます。