Urano oksidas yra elementinio urano forma, radioaktyvus mineralas, randamas gamtoje. Jis atrodo kaip oksidas dėl mineralo poveikio deguoniui, dažnai ore, bet kartais dėl cheminio manipuliavimo laboratorijoje. Oksido pavidalu tai yra šiurkštūs kristalinės struktūros milteliai, kurie dažnai būna juodi, pilki arba gelsvai rudi; daug kas priklauso nuo dirvožemio, kuriame jis buvo kasamas, pobūdžio ir kitų aplinkos veiksnių. Jis kartais dar vadinamas uranitu ir oficialiai laikomas elementinio urano „rūda“. Tai pagrindinis komercinio urano gavybos šaltinis, kuris gali būti naudojamas kaip kuras ir kaip sprogmuo. Paprastai jis kasamas iš hidroterminių gyslų telkinių ir nuosėdinių uolienų, tokių kaip smiltainis, taip pat gali būti išgaunamas kaip aukso ir sidabro kasybos šalutinis produktas.
Pagrindinės savybės
Uranas yra metalinis cheminis elementas, kuris yra silpnai radioaktyvus ir turi didžiausią atominę masę iš visų natūraliai esančių elementų. Jis yra maždaug 70% tankesnis už šviną, bet mažesnis nei aukso tankis. Uranas gali būti naudojamas įvairiais kariniais ir civiliniais tikslais, ypač branduolinėse technologijose, nes jis gali sukelti ilgalaikę grandininę branduolinę reakciją.
Perdirbimas ir oksidavimas
Pirmajame apdorojimo etape urano rūda sumalama ir įpilama vandens, kol ji pasieks purvo konsistenciją. Geležies sulfatas naudojamas oksiduoti urano rūdą, kuri ištirpinama į sieros rūgštį. Šis skystis, kuriame gausu urano, yra atskiriamas ir kontaktuojamas su specialiomis dervos granulėmis, kurios sugeria urano jonus. Rūgštinis plovimas naudojamas elementui pašalinti iš karoliukų, sukuriant labai koncentruotą tirpalą.
Organinis tirpiklis sujungiamas su urano tirpalu, kuris vėliau sumaišomas su amonio sulfatu. Dėl to nusodinama medžiaga, žinoma kaip amonio diuranatas, iš esmės oksido tirpalo ir amoniako mišinys. Tada amonio diuranatas sutirštinamas ir pašalinamas iš tirpalo naudojant besisukančius filtrus kaip geltona pasta. Tada ši pasta skrudinama, kad pašalintų bet kokius amoniako pėdsakus, paliekant urano oksidą.
Praturtinto kuro gamyba
Junginys gali būti toliau perdirbamas į prisodrintą kurą, kuris užsandarinamas metaliniuose kuro strypuose, kurie yra sumontuoti branduoliniuose reaktoriuose, kad būtų pagaminta šiluma ir garai, reikalingi elektros gamybai. Šio sodrinimo proceso šalutinis produktas yra nusodrintasis urano oksidas, kuris nebėra radioaktyvus. Dėl didelio tankio, išeikvojus, jis gali būti naudojamas tais atvejais, kai didelės masės turi tilpti mažose erdvėse, pavyzdžiui, sraigtasparnių atsvarai ir jachtų kiliai, taip pat naudojamas gaminant apsaugą nuo radiacijos, nes jis yra daug efektyvesnis už šviną. Išeikvoti oksidai taip pat gali būti naudojami kaip dažikliai stiklo ir keramikos pramonėje.
Sprogstamosios savybės
Neapdorotas urano oksidas yra labai sprogus ir radioaktyvus, todėl jis tradiciškai buvo naudingas kaip tam tikrų bombų ir kitų detonacinių įtaisų komponentas. Jis ne visada yra stabilus ir paprastai jį reikia tvarkyti labai atsargiai, todėl jis gali būti mažiau patrauklus nei alternatyvos, kurių daugelis šiandien yra lengviau prieinamos. Teigiama, kad Antrojo pasaulinio karo metu nacių kariuomenė sukaupė šio junginio atsargas, matyt, naudojimui atominėse bombose, ir taip pat manoma, kad per tą laiką savo sąjungininkams išsiuntė didžiulius kiekius miltelių.
Radiacija ir pavojus sveikatai
Didelis bet kokios radioaktyvios medžiagos poveikis kelia tam tikrą pavojų sveikatai, o uranas ir jo rūdos nėra išimtis. Kvėpuojant dulkių daleles ir valgant maistą, kuris liečiasi su oksidu, gali kilti daugybė problemų, iš kurių betarpiškiausios yra kvėpavimo sunkumai, įskaitant plaučių kolapsą ir organų nepakankamumą. Mokslininkai ir tyrėjai, kurie reguliariai dirba su medžiaga, taip pat paprastai skatinami dėvėti apsauginius drabužius ir įrangą, kad išvengtų ilgalaikio kontakto su radioaktyviosiomis bangomis, kurias skleidžia cheminė medžiaga. Šalutinis poveikis paprastai nėra iš karto, bet gali apimti pažengusių sveikatos problemų, įskaitant įvairius vėžio atvejus, vystymąsi.