کیک زرد
کیک زرد یا Yellowcake که بنام اورانیا (Urania) هم شناخته می شود در واقع
خاک معدنی اورانیوم است که پس از طی مراحل تصفیه و پردازشهای لازم از سنگ
معدنی آن تهیه می شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی از
مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که فاصله بسیار
زیادی برای استفاده در یک بمب اتمی دارد.

روش تهیه کیک زرد کاملآ به نوع سنگ معدن بدست آمده بستگی دارد، اما
بطور معمول از طریق آسیاب کردن و انجام پردازش های شیمایی بر روی سنگ معدن
اورانیوم، پودر زبر و زرد رنگی بدست می آید که قابلیت حل شدن در آب را
ندارد و حدود ??% غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی
معادل ???? درجه سانتیگراد ذوب می شود.
روش تهیه
در ابتدا سنگ معدن توسط دستگاههای مخصوصی خرد شده آسیاب می شود و پس از آن
برای جدا سازی اورانیم و بالا بردن خلوص خاک سنگ، آنرا در حمامی از اسید
سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می خوابانند، این عمل برای بدست آوردن اورانیوم خالص تر صورت می گیرد.

پس از این محصول بدست آمده را خشک و فیلتر می کنند و نتیجه آن چیزی
خواهد شد که به کیک زرد معروف است. امروزه روشهای جدیدی برای تهیه این
پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیشتر از آنکه زرد باشد به قهوه ای
و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده بدست آمده به میزان وجود ناخالصی ها
در این پودر دارد.

نهادن این نام بر روی این محصول به گذشته بر می گردد که کیفیت روشهای خالص سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده بدست آمده زرد رنگ بود.

مواد تشکیل دهنده کیک زرد
قسمت بیشتر کیک زرد (معادل ??-?? درصد وزنی) شامل اکسید های اورانیوم با
فرمول شیمیایی U?O? - و یا سایر اکسید ها - است، و مابقی آن از دیگر موادی
تشکیل شده است که مهمترین آنها عبارتند از :

- هیدراکسید اورانیوم با فرمول شیمایی UO?(OH)? یا UO?)?(OH)?) که در
صنایع ساخت شیشه و سرامیک از آن استفاده می شود. این ماده تشعشع رادیو
اکتیو دارد و باید تحت شرایط خاصی نگهداری و حمل شود.

- سولفات اورانیوم با فرمول شیمیایی (U??S??) که ماده ای بی بود با رنگ زرد لیمویی است.

- اکسید اورانیوم زرد (یا اورانیت سدیم) با فرمول شیمیایی Na?O (UO?)?.?H?O که ماده ای با رنگ زرد - نارنجی است.

- پراکسید اورانیوم با فرمول شیمیایی UO?·nH?O با رنگ زرد کم رنگ.

یکی از کاربردهای کیک زرد تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گاز در
حالت عادی حدود ?.? درصد شامل ایزوتوپ ??? است و مابقی آن ایزوتوپ ???
است. در مرحله غنی سازی درصد U-??? به حدود ?.? یا حتی بیشتر افزایش داده
می شود.
کاربردها
کیک زرد عمومآ برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته ای بکار برده می شود، در
واقع این ماده است که پس از انجام پردازشهایی به UO? تبدیل شده برای
استفاده در میله های سوختی بکار برده می شود.

این ماده همچنین میتواند برای غنی سازی تبدیل به گاز هگزا فلوراید
اورانیوم یا UF? تبدیل شود، چرا که در اینصورت می تواند چگالی ایزوتوپهای
اورانیوم ??? را در آن افزایش داد.

در هر صورت کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن
طبیعی اورانیوم دارند تهیه می شود و تولید این ماده مشکل خاصی ندارد و
بطور متوسط سالانه ?? هزار تن از این ماده در جهان تولید می شود.

کانادا یکی از تولید کنندگان این ماده است، این کشور دارای معادنی است
که خلوص سنگ اورانیوم آنها به ??% هم می رسد، در آسیا نیز کشوری مانند
قزاقستان دارای صنایع بزرگ تولید این پودر است.

قیمت این پودر در بازارهای بین المللی چیزی حدود ?? دلار برای هر کیلو است.

بر گرفته شده از مجله ی اینترنتی فریا

لینک مقاله در تالارهای گفتگوی علمی دانشجویان