Wat is uraniumoxide?

Uraniumoxide is een radioactief mineraal dat bestaat uit zwarte, grijze of bruine kristallen die over het algemeen ondoorzichtig zijn en een vettige glans hebben. Het is ook bekend als uraniniet. Dit erts is de belangrijkste bron voor de commerciële winning van uranium, omdat het een relatief hoge concentratie van dit element heeft. Uraniniet wordt meestal gewonnen uit hydrothermale aderafzettingen en sedimentaire gesteenten, zoals zandsteen, en kan ook worden teruggewonnen als een bijproduct van goud- en zilverwinning.

Uranium is een metaalachtig chemisch element dat zwak radioactief is en het hoogste atoomgewicht heeft van alle natuurlijk voorkomende elementen. Het is ongeveer 70% dichter dan lood, maar heeft een lagere dichtheid in vergelijking met goud. Uranium heeft een breed scala van zowel militaire als civiele toepassingen, met name in nucleaire technologie vanwege zijn vermogen om een ​​aanhoudende nucleaire kettingreactie te produceren.

Uraniumerts wordt in het algemeen op het punt van extractie verwerkt tot gele cake, die kan worden getransporteerd voor verdere verwerking. Yellowcake wordt vaak aangeduid als uraniumoxide, maar de volledige naam is uraniumoxideconcentraat en het heeft de chemische formule U3O8. Het is een onoplosbaar geel poeder dat ongeveer 80% van dit oxide bevat.

De eerste fase van de verwerking omvat het malen van het uraniumerts en het toevoegen van water, totdat het de consistentie van modder bereikt. IJzersulfaat wordt gebruikt om het uraniumerts, dat wordt opgelost in zwavelzuur, te oxideren. Deze uraniumrijke vloeistof wordt gescheiden en in contact gebracht met speciale harsparels die de uraniumionen absorberen. Een zure wassing wordt gebruikt om het uranium uit de kralen te verwijderen, waardoor een zeer geconcentreerde uraniumoplossing ontstaat.

Een organisch oplosmiddel wordt gecombineerd met de uraniumoplossing, die vervolgens wordt gemengd met ammoniumsulfaat. Dit leidt tot de neerslag van een stof die ammoniumdiuranaat wordt genoemd, in wezen een mengsel van uraniumoxiden en ammoniak. Het ammoniumdiuranaat wordt vervolgens verdikt en uit de oplossing verwijderd met behulp van roterende filters als een gele pasta. Deze pasta wordt vervolgens geroosterd om alle sporen van ammoniak te verwijderen en uraniumoxide achter te laten.

Uraniumoxide kan verder worden verwerkt tot verrijkte uraniumoxidebrandstof, die is verzegeld in de metalen brandstofstaven die in kernreactoren zijn aangebracht om de warmte en stoom te produceren die nodig zijn om elektriciteit op te wekken. Een bijproduct van dit verrijkingsproces is verarmd uraniumoxide, dat niet langer radioactief is. Vanwege de hoge dichtheid van uraniumoxide kan het, eenmaal uitgeput, worden gebruikt in toepassingen waar grote massa's in kleine ruimtes moeten passen, zoals tegengewichten van helikopters en jachtkielen, en wordt het ook gebruikt bij de constructie van stralingsafscherming, veel effectiever dan lood. Verarmde uraniumoxiden kunnen ook worden gebruikt als kleurstoffen in de glas- en keramische industrie.