Sześciofluorek uranu - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy jednego z fluorków uranu. Zapoznaj się również z: Fluorek uranu(IV).

Fluorek uranu(VI) (sześciofluorek uranu, heksafluorek uranu), UF6, - nieorganiczny związek chemiczny z grupy fluorków. Wykorzystywany jest w procesie wzbogacania uranu.

Fluorki – sole kwasu fluorowodorowego. Powszechnie wykorzystywane jako dodatki do past do zębów (oraz specjalne płyny do fluoryzacji) ze względu na wzmacnianie szkliwa. W dużych stężeniach toksyczne.

Fluor (F, łac. fluorum) – pierwiastek chemiczny, niemetal z grupy fluorowców w układzie okresowym. Fluor w stanie wolnym występuje w postaci dwuatomowej cząsteczki F2. Jest żółtozielonym silnie trującym gazem o ostrym zapachu podobnym do chloru.

Występuje w formie szarych kryształów. Wysoce toksyczny, reaguje z wodą (tworząc żrący i toksyczny kwas fluorowodorowy), wykazuje właściwości korodujące w kontakcie z wieloma metalami. W reakcji z glinem (aluminium) tworzy podobnie jak tlen warstwę pasywną fluorku AlF3, która zabezpiecza przed dalszą korozją metalu.

Membrana półprzepuszczalna czyli inaczej błona półprzepuszczalna jest to rodzaj membrany, która jest w stanie przepuszczać niektóre rodzaje cząsteczek a zatrzymywać inne. Np. przepuszczać małe cząsteczki rozpuszczalnika a nie duże cząsteczki lub jony.

Fluorowodór (HF) – nieorganiczny związek chemiczny fluoru i wodoru. Fluorowodór wrze w temperaturze niewiele niższej od temperatury pokojowej, co wyróżnia go spośród innych fluorowcowodorów. Skroplony fluorowodór jest superkwasem[potrzebne źródło] oraz składnikiem szeregu superkwasów (np. HSbF6 (HF•SbF5). Natomiast kwas fluorowodorowy (wodny roztwór HF) jest silnie żrący, lecz jest kwasem o średniej mocy. HF jest szeroko stosowany w przemyśle petrochemicznym.

Otrzymywanie

Sproszkowana ruda uranu - U3O8 (uraninit) lub "Yellowcake" jest poddawana działaniu kwasu azotowego tworząc azotan uranylu UO2(NO3)2). Mieszaninę poddaje się ekstrakcji w celu wydzielenia czystego związku, który następnie poddany działaniu amoniaku tworzy sól kwasu uranowego - uranian amonu ((NH4)2U2O7). Pod wpływem wodoru zachodzi redukcja do tlenku uranu UO2, który pod wpływem fluorowodoru tworzy tetrafluorek uranu UF4. Utleniając tetrafluorek fluorem uzyskuje się produkt końcowy - heksafluorek uranu (UF6).

Korozja - ogólna nazwa procesów niszczących mikrostrukturę materiału, które prowadzą do jego rozpadu. Korozja zachodzi pod wpływem chemicznej i elektrochemicznej reakcji materiału z otaczającym środowiskiem.

PubChem jest bazą danych związków chemicznych zarządzaną przez National Center for Biotechnology Information (NCBI). który jest częścią National Library of Medicine, który z kolei jest instytucją podległą United States National Institutes of Health (NIH). Baza powstała w 2004 r., a jej głównym celem jest przyspieszenie badań nad lekami poprzez obniżenie kosztów dostępu do informacji.

Zastosowanie w wzbogacaniu paliwa jądrowego

Uran wzbogacany jest przy użyciu dwóch podstawowych metod: wirowanie frakcjonujące przy użyciu szybkoobrotowych wirówek wzbogacających działających na zasadzie sił odśrodkowych oraz w procesie dyfuzji frakcjonującej wykorzystującej błony półprzepuszczalne.

Wirówka wzbogacająca – szybkoobrotowa wirówka, w której pod wpływem sił odśrodkowych następuje rozdzielenie gazowych związków izotopów uranu (fluorek uranu) UF6 oraz UF6.

Yellowcake (dosł. żółte ciastko) – potoczna nazwa półproduktu otrzymywanego w trakcie obróbki rud uranu. Nazwa pochodzi od charakterystycznego zabarwienia sproszkowanego produktu uzyskiwanego tradycyjnymi metodami.

Koszt energetyczny wzbogacania

Dyfuzja frakcjonująca zużywa około 60 razy więcej energii niż wirowanie frakcjonujące, jednak nawet wtedy koszt energii zużytej przez dyfuzję to zaledwie 4% uzyskiwanej energii podczas reakcji łańcuchowej w reaktorze atomowym.

Przypisy

Fluorek uranu(VI) – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.

Ekstrakcja – operacja służąca do rozdzielenia mieszanin ciał stałych i ciekłych. Rozdział następuje przez rozpuszczenie niektórych składników mieszaniny w cieczach, zwanych rozpuszczalnikami. Proces ekstrakcji może zachodzić w układach dwufazowych ciało stałe – ciecz lub ciecz – ciecz.

Tlenek uranu - grupa nieorganicznych związków chemicznych uranu z tlenem. Uran tworzy związki na różnym stopniu utlenienia, jednak najczęściej spotykane to: