Юный техник 1974-08, страница 53

Грамм - добыча,

год—труда!

Владимир Маяковский совсем не случайно сравнивал труд поэта с добычей радия. В ряду химических производств вряд ли найдется более длинная цепочка превращений, пройдя которую получается конечный продукт. Но именно таким способом добываются почти все редкоземельные и радиоактивные элементы, в том числе и уран — топливо атомных электростанций, подводных лодок и ледоколов.

Хотя в земной коре его содержится в 100 раз больше золота, однако он очень рассеян. Желез-ную руду, наполовину состоящую из железа, относят к разряду довольно бедных, а урановая считается богатой, если в ней всего лишь 0,1% урана. Вот почему, чтобы добыть 1 т урана, нужно переработать 3000 т руды. Как же извлекается уран?

Природный уран обычно встречается в виде смеси двух изотопов: U²³⁵ — 0,72% и U²³⁸ —99,27%. Из руды выделяется весь уран, а затем производят разделение изотопов.

Первый этап — дробление и измельчение — ничем не отличается от подобных операций с другими рудами. А вот при обогащении используется радиометрический метод. Он основан на том, что урану почти всегда сопутствует радий, испускающий у-лучи. Если в частицах руды прибор обнаруживает у-излучение, они сбрасываются с питающего устройства в бункер для концентрата, а пустая порода направляется в отвал.

Однако механическое обогащение представляет собой лишь предварительную обработку руды, а основное обогащение происходит посредством химического кон-

I

4 «Юный техник» № 8

центрирования урана. При действии на руду серной кислотой уран переходит в раствор:

u0₃+h₂s0₄ uo₂so₄+h₂o.

Одновременно в раствор переходят и некоторые примеси, например железо, алюминий и другие. Поэтому этот раствор подвергается дальнейшей переработке с целью извлечения из него чистого урана. В последние годы наибольшее распространение получил экстракционный метод. При экстракции вещество избирательно извлекается из воды в несмешивающийся с ней органический растворитель, из которого и получается чистое вещество. После дополнительной переочистки получают ядерно-чистые соединения урана в виде его окислов (U0₂—U₃0₈). Но эти соединения содержат весь уран, как изотоп U²³⁵, так и изотоп U²³⁸. Для их разделения уран переводят в газообразное соединение гексафторид урана UF₆:

U0₃+3F₂-^UF₆+0₂.

Разделение газообразных изотопов урана производится методом центрифугирования. U²³⁸ как более тяжелый изотоп концентрируется по периферии центрифуги, откуда его и выводят. Гексафторид U²³⁵ восстанавливается водородом до тетрафторида урана:

UF₆+H₂-^ uf4+2hf,

который направляется на восстановительную плавку:

UF₄+2Ca-» U+2CaF₂.

В результате получается чистый уран.

В. НИКОЛАЕВ, кандидат химических наук

49