كيفية استخراج اليورانيوم
كيفية استخراج اليورانيوم ، اليورانيوم أحد العناصر الكيميائية التي تصنف تحت سلسلة الأكتينيدات المتواجدة في الجدول الدوري، كما أنه يعرف برمز U مع العدد الذري 92، ولكن وجد أن اليورانيوم يتواجد على هيئة المعادن الفولاذية مثل الذهب والفضة، ولكنه يختلف عنهم في الوزن، لأن اليورانيوم معروف بثقل وزنه مقارنة بحجمه الصغير، وخلال هذه السطور القليلة القادمة سوف نتعرف في عالم المعرفة بالتفصيل على كيفية استخراج اليورانيوم.
جدول المحتويات
كيف تم اكتشاف اليورانيوم؟
قام العالم الكيميائي الألماني مارتن كلابروث في عام 1789 م باكتشاف عنصر اليورانيوم وتحديد بأنه أحد المعادن وأن أصل تركيبه معدن، ثم قام العالم الفرنسي أوجين ملكيور بليجوت باكتشاف عنصر جديد، ويتميز هذا العنصر بفائدته الكبيرة في عزل الفلز عن الخليط الكيميائي المركب، ولكن يرجع الفضل في اكتشاف الخصائص الإشعاعية لعنصر اليورانيوم إلى العالم الفرنسي الشهير هنري بيكريل والذي تم اكتشافه في عام 1896 م، مع مرور الوقت تمكن كلا من الباحث أنريكو فيرمي والفيزياء الكبير أوبنهايمر من استخدام عنصر اليورانيوم في الطاقة النووية والتسلح النووي في عام 1934 م.
كيفية إستخراج اليورانيوم
تتم عملية استخراج اليورانيوم عن طريق اتباع العديد من الخطوات التي يقوم بها العلماء من أجل اكتشاف العنصر، وتكمن هذه الخطوات في الآتي:
- يجب أولا تكسير المعادن واستخراجها وخاصة استخراج عنصر اليورانيوم على هيئة قطع صغيرة جدا، ثم يتم تجميع هذه القطع الصغيرة عن طريق استخدام عملية الطفو والذي يتم باستخدام حمض الفوليك.
- ثم يقوم العلماء بتنفيذ عملية التحميص والتي تتم عن طريق وضع المعدن الخام في الهواء الطلق حتى تتحول إلى أكاسيد.
- يجب التأكد من تأكسد المعادن الخام وخاصة عناصر اليورانيوم وكذلك عزل المزيج الذي يتكون من حامض الكبريتيك وبرمنجيات البوتاسيوم، ويقوم العلماء بالتأكد من أكسدة اليورانيوم وتنقيته وترسيبه عن طريق إضافة هيدروكسيد الصوديوم حتى يتم الحصول على صيغة كيميائية غير ذائبة وهي Na2U2O7 ، ومن أهم استخدامات عنصر اليورانيوم أنه يتواجد بنسبة كبيرة تصل إلى 70٪ في الكعكة الصفراء Yellow Cake.
- كما يمكن إضافة حامض النيتريك من أجل تحويله إلى نترات الصوديوم، ثم يقوم العلماء بتمريره على بخار الفلور.
- من أهم استخدامات اليورانيوم أيضا هو إمكانية تحويل أكسيد اليورانيوم إلى غاز هكسا فلورايد اليورانيوم الرباعي UF4.
- تتم عملية فصل اليورانيوم 238 وكذلك اليورانيوم 235 عن طريق اتباع خطوات الطرد المركزي، حيث يتم هذا الطرد عن طريق استخدام غلاف إسطواني يتم تفريغه من الهواء المتواجد في داخله بالكامل، ثم نقوم ببداية العملية عن طريق عملية الدوران لليورانيوم والتي تستمر حتى 50 أو 70 ألف دورة في الدقيقة الواحدة، ويتم هذا الانفصال باستخدام عنصر الكالسيوم، كما يمكن استخلاص كافة العناصر الأخرى الخاصة باليورانيوم باستخدام نفس الطريقة.
- حتى يتم استكمال عملية الفصل لابد من معالجة اليورانيوم الخام عن طريق إضافة بعض الأحماض مثل حامض الكبريت و حامض الأزوت أو استخدام محلول كربونات الصوديوم، الأمر الذي يساعد على ترسيب اليورانيوم الخام وتحويله إلى محلول قلوي PH.
- يتم ترسيب اليورانيوم بعد ذلك على هيئة ثنائي يورانات الأمونيوم أو ماءات اليورانيل، وتكون هذه المواد المترسبة عبارة عن مزيج من أكاسيد اليورانيوم التي يتم تخصيبها من أجل الحصول على معادن اليورانيوم المخصبة.
- من أجل الحصول على عنصر اليورانيوم الخالي من الشوائب، يتم استخدام محلول الأزوت الذي يساعد على فصل اليورانيوم على هيئة بلورات من نترات اليورانيل.
- خلال هذه الخطوة والتي تعد آخر مرحلة للإجابة عن سؤال كيفية إستخراج اليورانيوم، يتم إنتاج اليورانيوم بالشكل النهائي عن طريق المعالجة باستخدام فلوريد الهيدروجين الذي يكون جاف وساخن أيضا حتى يتحول إلى أكسيد UF4.
