1。鉱業と製粉:
* マイニング: ウランは、主に地下または開いた鉱山を介して、地球から抽出されます。
* ミリング: 採掘された鉱石は砕かれ、粉砕され、イエローケーキとしても知られている酸化ウラン(u₃o₈)を抽出するように処理されます。これには、酸性溶液で鉱石を浸出させ、それに続いて分離と精製プロセスが続きます。
2。変換:
* ヘキサフルオリドウランへの変換(UF₆): イエローケーキは、一連の化学反応を使用して、ガスであるUF₆に変換されます。このフォームは濃縮に必要です。
3。濃縮:
* 濃縮: 天然ウランには、核分裂性同位体ウラン-235の約0.7%のみが含まれています。原子炉に適したものにするために、ウランはウラン-235の濃度を約3〜5%に増加させるように濃縮されています。これは、気体拡散、ガス遠心分離機、またはレーザー同位体分離などのさまざまな技術を使用して達成されます。
4。燃料製造:
* 燃料製造: 濃縮されたウランは、通常は二酸化ウラン(uo₂)に変換され、燃料ペレットに製造されます。これらのペレットは、燃料棒と呼ばれる長い円筒形の棒に積み重ねられ、その後、原子炉で使用するために燃料集合体に組み立てられます。
5。その他のアプリケーション:
* ウラン金属: 一部の用途では、ウランはさらに加工されて金属ウランを生成します。これには、カルシウムやマグネシウムなどの強力な還元剤を使用して酸化ウランを還元することが含まれます。
使用:
* 原子力: ウランの最も顕著な使用は、原子力発電所です。ウラン-235は核分裂を受け、電力を生成するために活用される途方もないエネルギーを放出します。
* 核兵器: 高度に濃縮されたウランは、核兵器で使用されています。
* 医療アプリケーション: ウラン同位体は、医療イメージングと癌治療に使用されます。
* 科学研究: ウラン化合物は、古代のアーティファクトのデートや地質プロセスの研究など、さまざまな科学研究アプリケーションで使用されています。
安全上の考慮事項:
* 放射能: ウランは放射性であり、適切に処理されない場合、健康リスクをもたらします。暴露と汚染を防ぐために、予防策を講じる必要があります。
* 廃棄物管理: 採掘、粉砕、濃縮プロセスは、慎重な管理と廃棄が必要な放射性廃棄物を生成します。
ウランの準備と使用は、この貴重な資源の安全で責任ある使用を確保するために、厳格な規制と安全プロトコルの対象となります。