Название химического элемента "уран" для многих моментально рождает в воображении образы ядерной бомбы. Или же снаряды с обеднённым ураном, которыми НАТО обстреливали Югославию. Или урановые рудники, на которых, по убеждению многих, работают исключительно зэки, добывая нужный стране элемент ценой собственного здоровья и жизни.
Но многие ли из вас задумывались, КАК получают металлически чистый уран в объёмах, требуемых для нужд атомной промышленности и оборонки?
Начнём с того, что в природе металлический уран, подобно самородному золоту или серебру, не встречается, он есть лишь в минералах (уранинит, карнотит, казолит, самарскит, браннерит, тюямунит, цейнерсит и т.д.).
Самые мощные месторождения урановых руд встречаются в Австралии и Казахстане, немало их в Канаде и России (у нас примерно 9% от мировых запасов).
Добытую (отнюдь не заключёнными, а обычными рабочими-контрактниками) руду подвергают концентрированию, затем концентрат обрабатывают кислотой или щёлочью (соединения урана с разной степенью окисления по-разному растворяются в них), а в некоторых случаях просто отжигают, продувая нагретую до 150 градусов руду кислородом.
На этапе экстрактации из растворов солей разных элементов целенаправленно выделяют соли урана методом ионного обмена.
Далее идёт ещё несколько операций, в ходе которых получается оксид урана. Его при 600 градусах обрабатывают фтороводородом для получения твёрдого тетрафторида урана.
И вот как раз на завершающем этапе и используется ПРОЦЕСС ЭЙМСА, суть которого в том, что порошок тетрафторида урана смешивают с порошком магния или кальция, помещают всё это в толстостенный цилиндр (так называемую "бомбу") и отправляют в печь, разогретую до 1500 градусов. В цилиндре, где смесь находится под давлением, происходит металлотермическое превращение, уже знакомое вам по ПРОЦЕССУ ГОЛЬДШМИДТА (более активный элемент вытесняет менее активный из его соли). В результате образуются крупицы чистого урана и фторид магния (или кальция).
3 августа 1942 года группа американских химиков во главе с Фрэнком Спеддингом и Харли Вильгельмом в рамках Манхэттенского проекта решила использовать эту технологию для массового производства урана, так необходимого Америке.
Напомню, что получение магния - тоже процесс весьма энергозатратный, а этого металла здесь требуется довольно много. Но уж коль скоро речь идёт о национальной безопасности (а США в то время очень боялись, что немцы изготовят атомную бомбу раньше), о таких мелочах никто не задумывался. Поэтому ПРОЦЕСС ЭЙМСА запустили на полную катушку, и уже к октябрю 1942 года уран получали со скоростью 45 кг в неделю. А к июлю 1943 года объем производства превысил 59 000 кг металлического урана в месяц. Да-да, почти 60 тонн урана было получено из вот таких "бомб", где этого металла - какие-то мелкие шарики. Представьте, сколько этих "бомб" было задействовано...
А ведь тот же самый подход практикуют и до сих пор.
Очень хочется поскорее узнать, кто ж этот Эймс, который придумал такой энергоёмкий и металлоёмкий процесс.
Увы, ПРОЦЕСС ЭЙМСА назван не по имени человека, а в честь Национальной лаборатории Эймса, расположенной, вы не поверите, в городе Эймс, штат Айова. Это исследовательское учреждение высшего уровня, которое занимается разработками в области национальной безопасности, энергетики и окружающей среды.
С помощью ПРОЦЕССА ЭЙМСА получают редкоземельные металлы - церий, лантан, гафний, неодим и т.д.
НО ЭТО НЕ ЭПОНИМ!!!
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!
