تکنولیسم گزارش میدهد؛
کیک زرد واقعا هم زرد نیست!
کنسانتره کیک زرد با روش های مختلف استخراج و پالایش، بسته به نوع سنگ معدن تهیه می شود. به طور معمول، کیک زرد از طریق پردازش شیمیایی سنگ معدن اورانیوم تشکیل می شود که یک پودر درشت است که دارای بوی تند، غیر قابل حل در آب است و حاوی حدود 80 درصد اکسید اورانیوم است که در دمای حدود 2880 درجه سانتی گراد ذوب می شود.
سنگ معدن اورانیوم اولیه که بیشتر با محلول اسید قلیایی، یا پراکسید مورد اکتشاف قرار می گیرد از طریق سنگ شکن ها برای تولید پودر "خرد شده" به یک پودر خوب تبدیل می شوند. . Yellowcake چیزی است که بعد از خشک شدن و فیلتر کردن باقی می ماند. کیک زرد تولید شده توسط اکثر کارخانه های مدرن در واقع قهوه ای یا سیاه و سفید است و نه زرد. این نام از رنگ و بافت کنسانتره تولید شده توسط عملیات استخراج اولیه حاصل می شود.
در ابتدا، ترکیبات تشکیل شده در کیک زرد شناسایی نشده بودند. در سال 1970، دفتر مواد معدنی ایالات متحده هنوز شناختی از رسوبات نهایی تشکیل شده در فرآیند آسیاب نداشت و آن را به عنوان دیوران آمونیوم یا دیوران سدیم تشخیص داد. ترکیبات متغیر بوده و وابسته به محلول و شرایط پیش بینی شده پس از آن بودند. ترکیبات شناسایی شده در کیک زرد شامل هیدروکسید اورانیل، اورانیل سولفات، پارا اورانات سدیم و پراکسید اورانیل همراه با اکسید اورانیوم مختلف است. کیک زرد مدرن معمولا حاوی 70 تا 90 درصد وزنی اکتوکسید (U3O8) است. اکسید های دیگر مانند دی اکسید اورانیوم (UO2) و تری اکسید اورانیوم (UO3) وجود دارد.
کیک زرد توسط تمام کشورهایی که سنگ معدن اورانیوم دارند تولید میشوند.
پردازش بیشتر...
Yellowcake در تهیه سوخت اورانیوم برای راکتورهای هسته ای استفاده می شود که برای UO2 خالص جهت استفاده در میله های سوخت راکتورهای فشار آب سنگین و دیگر سیستم هایی که از اورانیوم طبیعی غنی شده استفاده می کنند، ذوب می شود.
اورانیم خالص نیز می تواند به ایزوتوپ U-235 غنی شود. در این فرآیند، اکسید اورانیوم به همراه فلوئور برای تشکیل گاز هگزا فلوراید اورانیوم (UF6) ترکیب می شود. این جداسازی ایزوتوپ ها از طریق فرایند انتشار گازها در یک سانتریفیوژ گاز انجام می شود.این فرآیند می تواند اورانیوم غنی شده با غلظت بالا تا 20% U-235 را تولید کند که مناسب برای استفاده در اکثر راکتورهای بزرگ تولید برق غیر نظامی مناسب باشد. با پردازش بیشتر، اورانیوم بسیار غنی شده حاوی 20% و یا بیشتر U-235 را شامل میشود که مناسب برای استفاده در راکتورهای جمع و جور هسته ای است که معمولا برای نیروی دریایی و زیردریایی ها استفاده می شود. پردازش بیشتر اورانیوم می تواند سلاح درجه را با سطوح U-235 که معمولا بالاتر از 90 درصد است مناسب برای ساخت سلاح های هسته ای باشد.
.jpg)
رادیواکتیو و امنیت
اورانیوم کیک زرد تقریبا به طور انحصاری (> 99٪) U-238 با رادیواکتیو بسیار کم است، U-238 خود دارای نیمه عمر* بیش از 4 میلیارد سال است؛ به بیان ساده تر پرتوزایی آن بسیار کند صورت می گیرد.
این مرحله از پردازش روی رادیو اکتیو U-235 متمرکز است، تعریف این مرحله از اورانیوم همان رادیواکتیویته است همانطور که در طبیعت زمانی که در زیر زمین است، به عنوان نسبت ایزوتوپ ها در غلظت نسبی خود هستند که نیمه عمر رادیواکتیو آن، کمتر از 15 روز است. Yellowcake به عنوان ماده رادیولوژیک بی ضرر به عنوان مواد معدنی طبیعی پتاسیم یا توریوم اکسید استفاده شده در چراغهای سوخت پارافین است.
*نیمه عمر به مدت زمانی گویند که ماده پرتوزا به نصف مقدار اولیهٔ خود بر اثر واکنش‌های پرتوزایی تقلیل یابد و با رابطهٔ ذیل تعریف می‌گردد: 
منابع
"Yellowcake". U.S. Nuclear Regulatory Commission. Retrieved 12 April 2014.
"Yellowcake". European Nuclear Society nuclear glossary. Retrieved 10 July 2017.
Hausen, Donald M. (1998). "Characterizing and Classifying Uranium Yellow Cakes: A Background". JOM. 50 (12): 45–47. Bibcode:1998JOM....50l..45H. doi:10.1007/s11837-998-0307-5.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nuclear/biohalf.html#c2
تکنولیسم - مگازین دی (دورمال)
تالیف و ترجمه: حمید