யுரேனியம் பதப்படுத்துதல், பல்வேறு தயாரிப்புகளில் பயன்படுத்த தாது தயாரித்தல்.
யுரேனியம் (யு), மிகவும் அடர்த்தியானது என்றாலும் (ஒரு கன சென்டிமீட்டருக்கு 19.1 கிராம்), ஒப்பீட்டளவில் பலவீனமான, மறுசீரமைக்கப்படாத உலோகமாகும். உண்மையில், யுரேனியத்தின் உலோக பண்புகள் வெள்ளி மற்றும் பிற உண்மையான உலோகங்களுக்கும், அல்லாத உலோக கூறுகளுக்கும் இடையில் இடைநிலையாகத் தோன்றுகின்றன, இதனால் கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கு இது மதிப்பு இல்லை. யுரேனியத்தின் முதன்மை மதிப்பு அதன் ஐசோடோப்புகளின் கதிரியக்க மற்றும் பிளவுபடுத்தக்கூடிய பண்புகளில் உள்ளது. இயற்கையில், உலோகத்தின் கிட்டத்தட்ட அனைத்து (99.27 சதவீதம்) யுரேனியம் -238 ஐக் கொண்டுள்ளது; மீதமுள்ளவை யுரேனியம் -235 (0.72 சதவீதம்) மற்றும் யுரேனியம் -234 (0.006 சதவீதம்) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இயற்கையாக நிகழும் இந்த ஐசோடோப்புகளில், யுரேனியம் -235 மட்டுமே நியூட்ரான் கதிர்வீச்சினால் நேரடியாக பிளவுபடுகிறது. இருப்பினும், யுரேனியம் -238, ஒரு நியூட்ரானை உறிஞ்சி, யுரேனியம் -239 ஐ உருவாக்குகிறது, மேலும் இந்த பிந்தைய ஐசோடோப்பு இறுதியில் புளூட்டோனியம் -239 ஆக சிதைகிறது - இது அணுசக்தி மற்றும் அணு ஆயுதங்களில் அதிக முக்கியத்துவம் வாய்ந்த ஒரு பிசுபிசுப்பான பொருள். தோரியம் -232 இன் நியூட்ரான் கதிர்வீச்சினால் யுரேனியம் -233 என்ற மற்றொரு பிசுபிசுப்பு ஐசோடோப்பை உருவாக்க முடியும்.
அறை வெப்பநிலையில் கூட, இறுதியாக பிரிக்கப்பட்ட யுரேனியம் உலோகம் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நைட்ரஜனுடன் வினைபுரிகிறது. அதிக வெப்பநிலையில் இது பலவகையான உலோக உலோகங்களுடன் வினைபுரிந்து இடைநிலை கலவைகளை உருவாக்குகிறது. யுரேனியம் அணுக்களால் உருவாகும் ஒற்றை படிக கட்டமைப்புகள் காரணமாக மற்ற உலோகங்களுடன் திட-தீர்வு உருவாக்கம் அரிதாகவே நிகழ்கிறது. அறை வெப்பநிலை மற்றும் அதன் உருகும் இடம் 1,132 (C (2,070 ° F) க்கு இடையில், யுரேனியம் உலோகம் ஆல்பா (α), பீட்டா (β) மற்றும் காமா (γ) கட்டங்கள் எனப்படும் மூன்று படிக வடிவங்களில் உள்ளது. ஆல்பாவிலிருந்து பீட்டா கட்டத்திற்கு மாற்றம் 668 ° C (1,234 ° F) மற்றும் பீட்டாவிலிருந்து காமா கட்டத்திற்கு 775 ° C (1,427 ° F) இல் நிகழ்கிறது. காமா யுரேனியம் உடலை மையமாகக் கொண்ட கன (பி.சி.சி) படிக அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, பீட்டா யுரேனியம் டெட்ராகோனல் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், ஆல்பா கட்டம் மிகவும் சமச்சீரற்ற ஆர்த்தோஹோம்பிக் கட்டமைப்பில் அணுக்களின் நெளி தாள்களைக் கொண்டுள்ளது. இந்த அனிசோட்ரோபிக், அல்லது சிதைந்த, கட்டமைப்பு உலோகங்களின் அணுக்கள் யுரேனியம் அணுக்களுக்கு மாற்றாக அல்லது படிக லட்டுகளில் யுரேனியம் அணுக்களுக்கு இடையில் இடைவெளிகளை ஆக்கிரமிப்பதை கடினமாக்குகிறது. யுரேனியத்துடன் திட-தீர்வு கலவைகளை உருவாக்குவதற்கு மாலிப்டினம் மற்றும் நியோபியம் மட்டுமே காணப்படுகின்றன.
வரலாறு
ஜேர்மனிய வேதியியலாளர் மார்ட்டின் ஹென்ரிச் கிளாப்ரோத் 1789 ஆம் ஆண்டில் யுரேனியம் என்ற உறுப்பை பிட்ச்லெண்டே மாதிரியில் கண்டுபிடித்த பெருமைக்குரியவர். 1781 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட யுரேனஸ் கிரகத்தின் பெயரால் கிளாப்ரோத் புதிய உறுப்புக்கு பெயரிட்டார். இருப்பினும், 1841 ஆம் ஆண்டு வரை, பிரெஞ்சு வேதியியலாளர் யூஜின்-மெல்ச்சியோர் பெலிகோட், கிளாப்ரோத்தால் பெறப்பட்ட கருப்பு உலோகப் பொருள் உண்மையில் யுரேனியம் டை ஆக்சைடு கலவை என்பதைக் காட்டியது. பொலட்டியா பொட்டாசியம் உலோகத்துடன் யுரேனியம் டெட்ராக்ளோரைட்டைக் குறைப்பதன் மூலம் உண்மையான யுரேனியம் உலோகத்தைத் தயாரித்தார்.
அணுக்கரு பிளவு கண்டுபிடிப்பு மற்றும் தெளிவுபடுத்தப்படுவதற்கு முன்னர், யுரேனியத்தின் சில நடைமுறை பயன்பாடுகள் (இவை மிகச் சிறியவை) மட்பாண்டங்களின் வண்ணத்தில் இருந்தன மற்றும் சில சிறப்பு பயன்பாடுகளில் ஒரு ஊக்கியாக இருந்தன. இன்று, யுரேனியம் அணுசக்தி பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் மதிப்பு வாய்ந்தது, இராணுவ மற்றும் வணிக ரீதியானது, மேலும் குறைந்த தர தாதுக்கள் கூட பெரும் பொருளாதார மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. யுரேனியம் உலோகம் வழக்கமாக அமெஸ் செயல்முறையின் மூலம் தயாரிக்கப்படுகிறது, இது அமெரிக்க வேதியியலாளர் எஃப்.எச். ஸ்பெடிங் மற்றும் அவரது சகாக்களால் 1942 ஆம் ஆண்டில் அமேஸின் அயோவா மாநில பல்கலைக்கழகத்தில் உருவாக்கப்பட்டது. இந்த செயல்பாட்டில், மெக்னீசியத்துடன் வெப்பக் குறைப்பால் யுரேனியம் டெட்ராஃப்ளூரைடில் இருந்து உலோகம் பெறப்படுகிறது.
தாதுக்கள்
பூமியின் மேலோடு ஒரு மில்லியன் யுரேனியத்திற்கு இரண்டு பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது, இது இயற்கையில் பரவலான விநியோகத்தை பிரதிபலிக்கிறது. பெருங்கடல்களில் 4.5 × 10 9 டன் உறுப்பு இருப்பதாக மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. யுரேனியம் 150 க்கும் மேற்பட்ட வெவ்வேறு தாதுக்களில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க அங்கமாகவும், மேலும் 50 தாதுக்களில் ஒரு சிறிய அங்கமாகவும் நிகழ்கிறது. முதன்மை யுரேனியம் தாதுக்கள், மாக்மடிக் ஹைட்ரோ வெப்ப நரம்புகள் மற்றும் பெக்மாடிட்டுகளில் காணப்படுகின்றன, இதில் யுரேனைட் மற்றும் பிட்ச்லெண்டே ஆகியவை அடங்கும் (பிந்தையது பலவிதமான யுரேனைட்). இந்த இரண்டு தாதுக்களில் உள்ள யுரேனியம் யுரேனியம் டை ஆக்சைடு வடிவத்தில் நிகழ்கிறது, இது ஆக்ஸிஜனேற்றத்தின் காரணமாக U UO 2 முதல் UO 2.67 வரை சரியான வேதியியல் கலவையில் மாறுபடும். பொருளாதார முக்கியத்துவம் வாய்ந்த பிற யுரேனியம் தாதுக்கள் ஆட்டூனைட், ஒரு நீரேற்ற கால்சியம் யுரேனைல் பாஸ்பேட்; டோபர்னைட், ஒரு நீரேற்றப்பட்ட செப்பு யுரேனைல் பாஸ்பேட்; காஃபினைட், ஒரு கருப்பு நீரேற்றம் யுரேனியம் சிலிகேட்; மற்றும் கார்னோடைட், ஒரு மஞ்சள் நீரேற்றப்பட்ட பொட்டாசியம் யுரேனைல் வனாடேட்.
குறைந்த விலை யுரேனியம் இருப்புக்களில் 90 சதவீதத்திற்கும் அதிகமானவை கனடா, தென்னாப்பிரிக்கா, அமெரிக்கா, ஆஸ்திரேலியா, நைஜர், நமீபியா, பிரேசில், அல்ஜீரியா மற்றும் பிரான்ஸ் ஆகிய நாடுகளில் நிகழ்கின்றன என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இந்த இருப்புக்களில் சுமார் 50 முதல் 60 சதவிகிதம் எலியட் ஏரியின் கூட்டு பாறை அமைப்புகளிலும், ஒன்ராறியோ, கேன் நகரில் ஹூரான் ஏரிக்கு வடக்கே அமைந்துள்ளது மற்றும் தென்னாப்பிரிக்காவின் விட்வாட்டர்ஸ்ராண்ட் தங்கக் களங்களிலும் உள்ளன. மேற்கு அமெரிக்காவின் கொலராடோ பீடபூமி மற்றும் வயோமிங் பேசினில் உள்ள மணற்கல் அமைப்புகளும் குறிப்பிடத்தக்க அளவு யுரேனிய இருப்புக்களைக் கொண்டுள்ளன.
சுரங்க மற்றும் செறிவு
யுரேனியம் தாதுக்கள் மேற்பரப்புக்கு அருகில் மற்றும் மிகவும் ஆழமான (எ.கா., 300 முதல் 1,200 மீட்டர், அல்லது 1,000 முதல் 4,000 அடி வரை) இருக்கும் வைப்புகளில் நிகழ்கின்றன. ஆழமான தாதுக்கள் சில நேரங்களில் 30 மீட்டர் தடிமன் கொண்ட சீம்களில் ஏற்படுகின்றன. மற்ற உலோகங்களின் தாதுக்களைப் போலவே, மேற்பரப்பு யுரேனியம் தாதுக்கள் பெரிய பூமியை நகர்த்தும் கருவிகளால் உடனடியாக வெட்டப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் ஆழமான வைப்புக்கள் பாரம்பரிய செங்குத்து-தண்டு மற்றும் சறுக்கல் முறைகள் மூலம் வெட்டப்படுகின்றன.
யுரேனியம் தாதுக்கள் பொதுவாக ஒரு சிறிய அளவு யுரேனியம் தாங்கும் தாதுக்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் இவை நேரடி பைரோமெட்டலர்ஜிகல் முறைகள் மூலம் உருகுவதற்கு ஏற்றவை அல்ல; அதற்கு பதிலாக, யுரேனியம் மதிப்புகளை பிரித்தெடுக்கவும் சுத்திகரிக்கவும் ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜிகல் நடைமுறைகள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். உடல் செறிவு ஹைட்ரோமெட்டலர்ஜிகல் செயலாக்க சுற்றுகளில் சுமைகளை வெகுவாகக் குறைக்கும், ஆனால் கனிம செயலாக்கத்தில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் வழக்கமான நன்மை பயக்கும் முறைகள் எதுவும்-எ.கா., ஈர்ப்பு, மிதவை, மின்னியல் மற்றும் கை வரிசையாக்கம் போன்றவை பொதுவாக யுரேனியம் தாதுக்களுக்கு பொருந்தாது. சில விதிவிலக்குகளுடன், செறிவு முறைகள் யுரேனியத்தை டைலிங்ஸுக்கு அதிகமாக இழக்கின்றன.
