Articulo de referencia

Yellowcake

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Pastel amarillo. Nótese la textura parecida a la de un pastel.

El concentrado de uranio , también conocido como urania , es un tipo de concentrado de uranio en polvo que se obtiene de soluciones de lixiviación y representa una etapa intermedia en el procesamiento de los minerales de uranio . Este material se produce después de la extracción del uranio, pero antes de la fabricación de combustible o el enriquecimiento del uranio . Los concentrados de uranio se crean mediante diversos métodos de extracción y refinación que varían según el tipo de mineral. La producción implica la molienda y el procesamiento químico del mineral de uranio , lo que da como resultado un polvo grueso insoluble en agua y con un olor penetrante. El concentrado de uranio suele contener alrededor del 80 % de óxido de uranio y se funde a aproximadamente 2880 °C.

proceso de producción

La minería tradicional de uranio implica la extracción de mineral de uranio en bruto mediante métodos convencionales, práctica que sigue siendo común en muchos yacimientos. El proceso de producción comienza con la trituración del mineral hasta convertirlo en un polvo fino utilizando trituradoras y molinos para crear mineral "pulpa". Este material se somete luego a un tratamiento con soluciones concentradas de ácido , álcali o peróxido para lixiviar el uranio. En las operaciones modernas, aproximadamente la mitad de la producción de concentrado de uranio (yellowcake) utiliza la lixiviación in situ , donde las soluciones se bombean directamente a través de los depósitos de uranio sin excavación física. [ 1 ] La solución resultante se seca y filtra para producir concentrado de uranio. A pesar de su nombre, el concentrado de uranio moderno suele ser marrón o negro en lugar de amarillo; el término proviene del color y la textura de los concentrados de las primeras operaciones mineras. [ 2 ] [ 3 ]

Producción de octóxido de triuranio ( U₃O₈ ) en EE. UU. , 1950–2021

Composición

Las primeras composiciones de concentrado de uranio no estaban bien caracterizadas. Incluso en 1968, la Oficina de Minas de EE. UU. definía el concentrado de uranio simplemente como "ciertos concentrados de uranio... el precipitado final del proceso de molienda", considerado diuranato de amonio o diuranato de sodio . La composición real varía significativamente según los agentes de lixiviación y las condiciones de precipitación. [ 4 ] Entre los compuestos identificados en el concentrado de uranio se incluyen el hidróxido de uranilo , el sulfato de uranilo , el parauranato de sodio y el peróxido de uranilo , junto con varios óxidos de uranio . [ 5 ]

La producción de concentrado de uranio se lleva a cabo en todos los países donde se extrae mineral de uranio. [ 1 ]

Procesamiento posterior

El concentrado de uranio (Yellowcake) se utiliza como materia prima para la producción de combustible nuclear . Para su uso en reactores, se funde para obtener UO₂ purificado, que se emplea en la fabricación de barras de combustible , especialmente para reactores de agua pesada presurizada y otros sistemas que utilizan uranio natural no enriquecido .

Para fines de enriquecimiento, los óxidos de uranio se convierten en hexafluoruro de uranio (UF₆ ) mediante fluoración. Este gas luego se somete a separación isotópica mediante difusión gaseosa o centrifugación de gas . Estos métodos pueden producir uranio de bajo enriquecimiento (hasta 20 % U-235) adecuado para la mayoría de los reactores de potencia comerciales . Un procesamiento adicional produce uranio altamente enriquecido (20 % o más U-235) para sistemas de propulsión naval . Un refinamiento adicional puede producir uranio apto para armas (típicamente >90 % U-235) para armas nucleares .

Radiactividad y seguridad

Yellowcake y mineral

El concentrado de uranio (yellowcake) se compone principalmente (>99%) de U-238 , que tiene una radiactividad relativamente baja. Con una vida media de 4468 millones de años, el U-238 emite radiación lentamente. En esta etapa de procesamiento, antes de la concentración de U-235 , la radiactividad del material coincide con su estado natural cuando se encuentra bajo tierra, manteniendo las proporciones isotópicas nativas. Si bien es generalmente estable, el concentrado de uranio presenta riesgos por inhalación. [ 6 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Gil, Laura (2018), "Lixiviación de uranio: Cómo se elabora el concentrado de uranio" Archivado el 29/11/2022 en Wayback Machine , Boletín del OIEA (en línea), vol. 59, núm. 2, págs. 22-23.
  2. "Yellowcake" . Comisión Reguladora Nuclear de EE . UU . Archivado del original el 16 de junio de 2018. Recuperado el 12 de abril de 2014 .
  3. "Yellowcake" . Glosario nuclear de la Sociedad Nuclear Europea . Archivado del original el 6 de julio de 2017. Consultado el 10 de julio de 2017 .
  4. Paul W. Thrush y el personal de la Oficina de Minas, eds., Diccionario de minería, minerales y términos relacionados . Washington: Oficina de Minas de EE. UU., Departamento del Interior de EE. UU., 1968, sv “yellow cake”.
  5. Hausen, Donald M. (1998). "Caracterización y clasificación de tortas amarillas de uranio: antecedentes". JOM . 50 (12): 45– 47. Bibcode : 1998JOM....50l..45H . doi : 10.1007/s11837-998-0307-5 . S2CID 97023067 . 
  6. Keith, Sam; Faroon, Obaid; Roney, Nickolette; Scinicariello, Franco; Wilbur, Sharon; Ingerman, Lisa; Llados, Fernando; Plewak, Daneil; Wohlers, David; Diamond, Gary (febrero de 2013). Efectos en la salud . Agencia para Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades (EE. UU.). Archivado del original el 8 de mayo de 2023. Recuperado el 22 de agosto de 2021 .