Žuti kolač

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Žuti kolač
Nazivi
Drugi nazivi
urania
Identifikacija
Svojstva
promenljivo, vidi tekst
Agregatno stanje žute granule (kao žuti kolač); smeđe, crne ili maslinasto zelene granule (kao UO2 i dr.)
Ukoliko nije drugačije napomenuto, podaci se odnose na standardno stanje materijala (na 25°C [77°F], 100 kPa).
DaY verifikuj (šta je DaYNeN ?)
Reference infokutije

Žuti kolač (koristi se i naziv urania; engl. yellowcake) je samleveni uranijum oksid pripremljen za obogaćivanje i dalje korišćenje u nuklearnom reaktoru,[1][2] u čiji sastav ponajviše ulazi triuranijum oktaoksid (i do 90%), sa formulom U3O8 i molekulskom masom od 842.082 Da. U sastav još ulaze i uranijum-dioksid (UO2; 270.028 Da), te uranijum trioksid (UO3; 286.027 Da).

Žuti kolač je tip praha sačinjen od koncentrata uranijuma dobijenog iz baznih otopina, i to u međukoraku obrade rude uranijuma.[2] To je korak u proizvodnji uranijuma koji se vrši odmah nakon iskopavanja, tj. pre fabrikacije goriva ili obogaćivanja. Koncentrati žutog kolača se pripremaju pomoću raznih metoda ekstrakcije i rafinacije, što zavisi od tipa rude. Koncentrati se obično dobijaju mljevenjem i hemijskom obradom rude uranijuma čime se formira grubi prah oštrog mirisa, nerastvorljiv u vodi sa oko 80% uranijumovog oksida, koji se topi na približno 2880 °C.

Obrada[uredi | uredi izvor]

Ruda se prvo drobi u fini prah prolaskom sirove rude uranijuma kroz drobilice i brusilice, da bi se dobila tzv. pulpna (pasirana) ruda. Ona se dalje prerađuje koncentrisanim rastvorima kiselina, alkalnim rastvorima ili peroksidnim rastvorima, kako bi uranijum postao bazičan. Žuti kolač je sve ono što ostane nakon sušenja i filtracije. Žuti kolač proizveden korišćenjem većine modernih mlinova je — u stvari — smeđ ili crn, a ne žut; ime dolazi od boje i teksture koncentrata proizvedenih u početnoj fazi eksploatacije rude.[3]

U početku, jedinjenja formirana u žutom kolaču nisu bila identifikovana; 1970. godine Uprava rudnika SAD je još uvek pogrešno definisala žuti kolač kao finalni talog formiran u procesu mljevenja, te je za isti tvrdila da je amonijum diuranat ((NH4)2U2O7) ili čak natrijum diuranat (Na2U2O7). Kompozicije su bile promenljive i zavisile su od procednih voda i time usledelih uslova za taloženje (precipitaciju). Jedinjenja koja se mogu identifikovati u žutom kolaču, između ostalih, su: uranil hidroksid (UH2O4), uranil sulfat (UO2SO4), natrijum para-uranat (U2Na2O7) i uranil peroksid (UO4), zajedno sa raznim oksidima uranijuma. Oko 70% do 90% mase „modernog” žutog kolača obično čini triuranijum oktaoksid (U3O8). Drugi oksidi, kao što su uranijum-dioksid (UO2) i uranijum trioksid (UO3), takođe su zastupljeni.[4]

Žuti kolač se proizvodi u svim zemljama u kojima se eksploatiše ruda uranijuma.

Dalja obrada[uredi | uredi izvor]

Žuti kolač

Žuti kolač se koristi u pripremi goriva uranijuma za nuklearne reaktore, za koje je topljen u prečišćeni UO2 za upotrebu u izradi šipki kod nuklearnih reaktora sa teškom vodom pod pritiskom.

Prečišćeni metal uranijum (ne uranijum oksid) takođe može biti obogaćen u izotop U-235. U ovom procesu uranijum je kombinovan sa fluorom da bi se dobio gas uranijum heksafluorid (UF6). Ovaj gas dalje prolazi tzv. razdvajanje izotopa kroz proces difuzije gasova, ili u gasnoj centrifugi. Ovim se može dobiti nisko-obogaćeni uranijum koji sadrži do oko 20% izotopa U-235 koji je pogodan za korišćenje u većini komercijalnih električnih reaktora (neki dizajni nuklearnih rektora kao što su KANDU reaktori sa teškom vodom koji koriste prirodne uranijum okside sa <1% izotopa U-235 kao goriva). Daljom obradom se dobija visoko-obogaćeni uranijum koji sadrži više od 20% izotopa U-235 i koji je pogodan za korišćenje u većini manjih nuklearnih rektora — najčešće za napajanje mornaričkih brodova i podmornica. Još daljom obradom je moguće dobiti uranijum sa nivoima izotopa U-235 većim od 90% čime se isti može koristiti kao nuklearno oružje. Kakogod, zbog napretka procesa nuklearnog razoružavanja, svet je suočen sa zasićenjem visoko-
-obogaćenim uranijumom. Programom Megatone u megavate količina nuklearog naoružanja se pokušava smanjiti, a visoko-obogaćeni uranijum pretvoriti u nisko-obogaćeni koji bi se koristio u uobičajenim rekatorima sa lakom vodom.

Radioaktivnost i sigurnost[uredi | uredi izvor]

Žuti kolač je gotovo isključivo U-238, sa malom radioaktivnošću. Ima veoma dugo vreme poluraspada (preko četiri milijarde godina) što znači da emituje radijaciju u malim količinama. Ova faza prerade je pre nego što se više radioktivni
U-235 koncentriše, pa — prema definicji — uranijum u ovoj fazi je podjednako radioaktivan kao i što je i bio prirodno (u zemlji, pre eksploatacije), zato što su proporcije izotopa na svojim originalnim procentualnim koncentracijama. Konzumacija ili udisanje uranijuma je opasno i može dovesti do trovanja teškim metalima, mada je skoro pa nemoguće da se ovo u stvarnosti i desi. Udisanje uranijuma je nemoguće zbog njegove velike težine. Bez obzira na dugo vreme poluraspada, uranijum ima kraće biološko poluvreme. Žuti kolač je bezopasan u obliku prirodnih minerala koji sadrže kalijum, ili torijum oksida u oblogama Kolman fenjera.

Žuti kolač može predstavljati opasnost prvenstveno ukoliko se u obzir uzme akvizicija istog od strane države za proizvodnju nuklearnog oružja, koji — kao takav, u ovom slučaju — nema fisioni materijal, ali već ima obogaćeni uranijum te time postoji i mogućnost za pretvaranje u oružje. Najpoznatiji primer za ovo je bio navodni fijasko Krivotvorenje žutog kolača.

Proizvodnja, potražnja i cene na tržištu[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Triuranijum oktaoksid

Uprkos svim neuspelim naporima da se stvori halabuka oko kupovine žutog kolača od strane Sadama Huseina u većim količinama, stvar nikako nije retka roba na tržištu. Svetska proizvodnja je trenutno oko 64 000 tona godišnje (63 083 tona U3O8 je proizvedeno 2011. god.), a ta cifra će zasigurno rasti jer centralnoazijske zemlje poput Kazahstana počinju proširivati svoju rudarsku industrijsku proizvodnju uranijuma. Kazahstan je od 2005. do 2011. god. proizvodnju U3O8 povećao sa 5 138 tona na 22 937 tona, od. sa 10,44% udela (treće mesto) u svetskoj proizvodnji na 36,36% udela (prvo mesto). Kanada je 2005. god. zauzimala prvo mesto (sa 13 712 tona ili 27,88%), dok se 2011. god. spustila na drugo mesto (sa 10 784 tona ili 17,10%), što je oko dva puta manje od prvoplasiranog Kazahstana. Treći najveći proizvođač je Australija koja je 2005. god. (sa 11 225 tona ili 22,82%) zauzimala drugo mesto, a 2011. god. (sa 7 056 tona ili 11,18%) se spustila na treće mesto po udelu u svetskoj proizvodnji U3O8. Poređenja radi, oko 61 000 tona volframa, koji je od vitalnog značaja za industriju čelika, se proizvede godišnje; to je za oko 2 000 tona manje od godišnje proivodnje žutog kolača.[2][5][6][7][8]

Potražnja[uredi | uredi izvor]

Najveća godišnja potražnja za žutim kolačem (od. U3O8 koji čini i do 90% njegovog sastava) je od strane SAD (23 269 tona), Evropske unije (22 543 tona), te Japana, Kine, Južne Koreje i Tajvana (17 871 tona, zajedno).[5]

Cene[uredi | uredi izvor]

funta (≈0,45 килограмa) U3O8 sada košta oko 44 $ (8 265 RSD/kg), dok je 2003. godine iznosila 10,90 $ (2047 RSD/kg), oko četiri puta manje. Azijske zemlje imaju sve veću potražnju tako da cena raste iz dana u dan.[2][9]

Cena U3O8 je 2010. godine premašila 60 $/lb (11 270 RSD/kg), po prvi put u više od dve godine. Te godine je primećena i ogromna tržišna aktivnost momentalne dostave; prodaja je dosegla 42,8 miliona funti (19 414 kg) u toj vrsti prodaje, najviši nivo još od 1990. godine.[10]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ „U Vinči izbjegnuta nuklearna katastrofa”. Radio-televizija Republike Srpske. 26. 3. 2012. Pristupljeno 21. 11. 2012. 
  2. ^ a b v g „What Is Yellowcake, Anyway?” (slate.com) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  3. ^ „Yellowcake”. U.S. Nuclear Regulatory Commission. (na jeziku: engleski). Pristupljeno 21. 11. 2014. 
  4. ^ Hausen, Donald M. (1998). „Characterizing and Classifying Uranium Yellow Cakes: A Background”. JOM (na jeziku: engleski). 50 (12): 45—47. Bibcode:1998JOM....50l..45H. doi:10.1007/s11837-998-0307-5.  Pristupljeno 21. 11. 2014.
  5. ^ a b „World Uranium Production Data” (uranium.info) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  6. ^ „2011 U3O8 Production Review” (uxc.com) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (1. septembar 2014) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  7. ^ „Tungsten Production by Country” (indexmundi.com) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  8. ^ „World tungsten metal production” (smeag.de) Arhivirano na sajtu Wayback Machine (29. novembar 2014) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  9. ^ „Uranium Price on Nov 14, 2014” (uranium.info) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.
  10. ^ „Spot price indicator” (uranium.info) (na en) Pristupljeno 21. 11. 2014.

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Žuti kolač na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Жути_колач&oldid=26882572”