Кіріспе

Уран концентраты ұнтағы, химиялық уран – сары торт (немесе уран деп те аталады) – уран кендерін өңдеу процесіндегі аралық кезеңде суырғыш ерітінділерден алынатын уран концентраты ұнтағының бір түрі. Бұл уран кенін өндіргеннен кейін, бірақ отын дайындау немесе уранды байыту алдындағы өңдеу сатысы. Сары торт концентраты әртүрлі кендерге байланысты әртүрлі өндіру және тазарту әдістерімен дайындалады. Әдетте, сары торттар уран кенін ұнтақтау және химиялық өңдеу арқылы алынады, олардың өткір иісі бар, суда ерімейді және құрамында шамамен 80% уран оксиді болады, ол шамамен 2880°C температурада ериді.

Шолу

Бастапқыда шикі уран кені дәстүрлі кен өндіру әдісімен өндірілді және көптеген кен орындарында бұл әлі де қолданылады. Алдымен, оны ұсақтағыштар мен диірмендер арқылы өңдеп, ұнтақ қылып, "пульпа" алады. Бұл, уранды алу үшін концентрленген қышқыл, сілтілік немесе пероксидті ерітінділермен өңделеді. Дегенмен, сары торт өндірісінің шамамен жартысы қазір жер астындағы сұйыту арқылы өндіріледі, онда ерітінді жерді бұзбай уран кен қабаты арқылы сорғыланады. Бастапқыда сары торттарда түзілетін қосылыстар анықталмаған; 1970 жылы АҚШ Тау-кен бюросы сары тортты ұнтақтау процесінде түзілген соңғы тұнба деп қарастырып, оны аммоний диуранаты немесе натрий диуранаты деп атаған. Құрамы айнымалы және қолданылған сұйыту ерітіндісі мен одан кейінгі жағдайларға байланысты. Сары торттарда анықталған қосылыстарға уран гидроксиді, уран сульфаты, натрий парауранаты және уран пероксиді, сондай-ақ әртүрлі уран оксидтері кіреді. Қазіргі заманғы сары торттың құрамында салмағы бойынша 70% - 90% триуран оксиді (U3O8) болады. Уран диоксиді (UO2) және уран триоксиді (UO3) сияқты басқа оксидтер де бар. Сары торт уран кенін өндіретін барлық елдерде өндіріледі.

Қосымша өңдеу

Yellowcake ядролық реакторлар үшін уран отынын дайындауда қолданылады, ол қысымды ауыр су реакторлары және табиғи байытылмаған уранды пайдаланатын басқа да жүйелерде отын таяқшаларында қолдану үшін тазартылған UO2-ге қорытылады. Тазартылған уранды U 235 изотопына байытуға да болады. Бұл процесте уран оксидтері фтормен біріктіріліп, уран гексафториді газы (UF6) түзіледі. Содан кейін газ, газдық диффузия процесі арқылы немесе газдық центрифугада изотоптық бөлуден өтеді. Бұл 20%-ға дейін U 235 қамтитын, көптеген ірі азаматтық электр станцияларында қолдануға жарамды, аз байытылған уранды өндіреді. Тағы да өңдеу арқылы 20% немесе одан да көп U 235 қамтитын жоғары байытылған уран алынады, ол әдетте әскери кемелер мен суасты кемелерін қуаттандыруға арналған ықшам ядролық реакторларда қолдануға жарамды. Одан әрі өңдеу, әдетте 90%-дан жоғары U 235 деңгейі бар, ядролық қаруға қолданылатын уранды береді.

Радиоактивтілік және қауіпсіздік

Сары торттағы уран негізінен (>99%) U 238-ден тұрады, радиоактивтілігі өте төмен. U 238-дің жартылай ыдырау периоды 4,468 миллиард жылды құрайды және ол радиацияны баяу қарқынмен шығарады. Бұл өңдеу сатысы U 235-тің шоғырланғаннан бұрынғы кезеңі болғандықтан, анықтама бойынша, уранның бұл сатысы жер астында болған кездегідей радиоактивтілік деңгейіне ие, себебі изотоптардың арақатынасы табиғи пропорциясында сақталады. Сары тортты жұтқанда немесе тыныс алғанда қауіпті.