کيک زرد يا Yellowcake که به نام اورانيا (Urania) هم شناخته ميشود در واقع خاک معدني اورانيوم است که پس از گذراندن مراحل تصفيه و پردازشهاي لازم از سنگ معدني آن تهيه ميشود.
تهيه اين ماده به منزله رسيدن به بخش مياني مراحل مختلف تصفيه سنگ معدن اورانيوم است و بايد توجه داشت که فاصله بسيار زيادي براي استفاده در بمب اتمي دارد.
روش تهيه کيک زرد کاملاً به نوع سنگ معدن به دست آمده بستگي دارد، اما بهطور معمول با آسياب کردن و پردازشهاي شيميايي بر روي سنگ معدن اورانيوم، پودر زبر و زردرنگي به دست ميآيد که قابليت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80 درصد غلظت اکسيد اورانيوم آن خواهد بود. اين پودر در دمايي معادل 2878 درجه سانتيگراد ذوب ميشود.
روش تهيه کیک زرد
ابتدا سنگ معدن با دستگاه هاي مخصوصي خرد و آسياب مي شود، پس از آن براي جداسازي اورانيم و بالابردن خلوص خاک سنگ، آن را در حمامي از اسيد سولفوريک، آلکالاين و يا پراکسيد ميخوابانند؛ اين عمل براي به دست آوردن اورانيوم خالص تر صورت ميشود.
سپس اين محصول به دست آمده را خشک و ----- ميکنند و نتيجه آن چيزي خواهد شد که به «کيک زرد» معروف است.
امروزه روشهاي جديدي براي تهيه اين پودر اورانيوم وجود دارد که محصول آنها بيش از آن که زرد باشد به قهوهاي و سياه نزديک است، در واقع رنگ ماده به دست آمده به ميزان وجود ناخالصيها در اين پودر بستگي دارد.
نهادن اين نام بر روي اين محصول به گذشته بر ميگردد که کيفيت روشهاي خالصسازي سنگ معدن مناسب نبود و ماده به دست آمده، زرد رنگ بود.
مواد تشکيلدهنده کيک زرد
بخش اصلی کيک زرد (معادل 70-90 درصد وزني) شامل اکسيدهاي اورانيوم با فرمول شيميايي U3O8 و يا ساير اکسيدهاست و بقيه آن از ديگر موادي تشکيل شدهاست که مهمترين آنها عبارتند از:
• هيدراکسيد اورانيوم با فرمول شيمايي UO2(OH)2 يا UO2)2(OH)2) که در صنايع ساخت شيشه و سراميک استفاده ميشود. اين ماده تشعشع راديواکتيو دارد و بايد با شرايط خاصي نگهداري و حمل شود.
• سولفات اورانيوم با فرمول شيميايي (U02S04) که مادهاي بيبو با رنگ زرد ليمويياست.
• اکسيد اورانيوم زرد (يا اورانيت سديم) با فرمول شيميايي Na2O (UO3)2.6H2O که مادهاي با رنگ زرد - نارنجي است.
• پراکسيد اورانيوم با فرمول شيميايي UO4•nH2O با رنگ زرد کمرنگ.
يکي از کاربردهاي کيک زرد، تهيه هگزا فلورايد اورانيوم است. اين گاز در وضع عادي حدود هفت صدم درصد شامل ايزوتوپ 235 و بقيه آن ايزوتوپ 238 است. در مرحله غنيسازي درصد U-235 به حدود 5.3 يا حتي بيشتر افزايش داده ميشود.
کاربردهای کیک زرد
کيک زرد عموماً براي تهيه سوخت رآکتورهاي هستهاي به کار برده ميشود، در واقع اين ماده است که پس از پردازشهايي به UO2 تبديل و براي استفاده در ميلههاي سوختي به کار برده ميشود.
اين ماده همچنين ميتواند براي غنيسازي به گاز هگزا فلورايد اورانيوم يا UF6 تبديل شود، چون در اين صورت ميتوان چگالي ايزوتوپهاي اورانيوم 235 را در آن افزايش داد.
در هر صورت کيک زرد در اغلب کشورهايي که معادن طبيعي اورانيوم دارند تهيه ميشود و توليد اين ماده مشکل خاصي ندارد و بهطور متوسط ساليانه 64 هزار تن از اين ماده در جهان توليد ميشود.
کانادا، يکي از توليدکنندگان اين ماده است، اين کشور معادني دارد که خلوص سنگ اورانيوم آنها به 20 درصد هم ميرسد.
در آسيا نيز کشوري مانند قزاقستان صنايع بزرگ توليد اين پودر را دارد. قيمت اين پودر در بازارهاي بين المللي، هر کيلوگرم حدود 25 دلار است.
منبع : http://www.hamshahrionline.ir/News