8. Бақылау сұрақтары

1	Уран аффинажының экстрагенті ретінде органикалық фосфаттарға, фосфонаттарға, фосфинаттар мен фосфин тотықтарына сипаттама беріңіз.
2	Уран аффинажында, неліктен басқа экстрагенттерге қарағанда ҮБФ-н қолдануды жөн санайды?
3	Аммоний карбонатының қолданылуымен реэкстракциялаудың артықщылықтары неде?
4	ҮБФ-ң көмегімен уранды аффинаждау кезінде кездесетін қоспалардың сипаттамасын беріңіз.
5	Ядорлық тазалық түрғысынан урандағы неғұрлым зиянды қоспаларды атаңыз.
6	Уранныд асқын тотықтық тұндыру үрдісінің жүргізілу шарттары мен физика-химиялық негіздерін көрсетіңіз.
7	Уранды ҮБФ-ң көмегімен экстракциялық аффинаждау кезіндегі азот қышқылының ролін түсіндіріңіз.

9. Уран металлургиясы

9.1 Металдық уран және оның қасиеттері

Уран металлургиясының, яғни аса (ядорлық таза) металдық уранды алудың маңызы - оның дамуының арқасында қысқа мерзім ішінде әлемнің әр түрлі елдерінде (Қазақстан, Ресей, АҚШ, Англия, Франция және басқалар) ядорлық отын өндірісінің ұйымдастырылуы мен тізбектік ядорлық реакцияның жүзеге асырылуында және ядорлық энергияның қолдана басталуында.

Қазіргі уакытта әлемдік уран өндірісінің масштабы, басқа түрлі-түсті және сирек металдар өндірісінің масштабымен теңестіріледі, өндірісті жоғары деңгейге көтеру кезенінде уранды жыл сайын шамамен 40000 т өндірген (Қазақстан елін қоспағанда). Металдық уранның кейбір қасиеттерін карастырамыз. Уран тығыздығы р=19,05 г/см³-ке тең аса ауыр металл болып табылады. Уранның сыртқы көрінісі құрышқа ұқсас. Оның жаңа өңдеп, жылтыратылған беттік қабаты күміс түстес, бірақ ол ауада күңгірттенеді және алғашында көгілдір реңді алтын түсті, сонан соң қорғасынға ұқсас қара түске айналады.

Металдық уран үш кристалды модификацияда: α-, β- және γ-құрылымдарында болады. Уранның төменгі температуралық формасы (α-фазасы) 662°С-қа дейін төзімді, белгілі мөлшерде созылмалы қасиетке ие. Орта температуралық модификациясы (β -фазасы) 662°С-тан бастап 769°С-ке дейінгі аралықта тұрақты, морт сынғыш, ал 769°С-тан бастап балқу температурасы 1130°С аралығында болатын, жоғары температуралық модификациясы созылмалы (γ -фаза). Уран 3813°С температурада қайнайды. Уранның электрді және жылуды өткізу қабілеті төмен. Уранның жылу өткізгіш қабілеті мыстың жылу өткізгіш қабілетінен 13 есе кем. Уран 20-350°С температура аралығында әлсіз парамагнитті.

Металдық уранға катысты кейбір термодинамикалык сипаттамалар 9.1-кестеде келтірілген.

9.1-кесте. Металдық уранның кейбір термодинамикалық сипаттары

№	Параметр	Өлшеу мәні, ккал/моль
1	α -фазадан β -фазаға айналу жылуы	0,68-0,71
2	(β -фазадан γ -фазаға айналу жылуы	1,14-1,17
3	Балқу жылуы	4,74-4,76
4	Бу түзілу -//-	107
5	Сублимация -//-	117
6	25°С кезіндегі энтальпия	1,521
7	25°С кезіндегі энтропия	11,99 кал/(град.моль)

Уранның α-фазасының негізгі ерекшелігі - оның анизотроптылығы. β-фазасында металдың анизотроптық қасиеттері α-фазасына қарағанда едәуір әлсіз көрініс тапқан. γ-фазасы α- және β- фазаларына қарама-қайшы изотроптық қасиеттерге ие. Уранның механикалық қасиеттері, оның анизотроптық болуы себебінен бастапқы механикалық және термиялық өндеулерге, сондай-ақ түйірлердің көлемі мен олардың бағытына әсер ететін қоспалардың да құрамына тікелей байланысты.

Металдық уран химиялық реакцияларға өте қабілетті. Ол барлық металл емес элементтермен жеңіл әрекеттеседі, сонымен бірге көптеген металдармен сансыз көп интерметалдық қосылыстарды кұрайды.

Ураннын химиялық активтігі, атап айтқанда оның женіл тотығуы, көміртегімен, азотпен және басқа заттармен өзара әрекеттесуі уран металургиясының ерекшеліктерін анықтайды. Ол ерекшеліктердің бірнешеуін атап өтелік: бастапқы шикізат ядерлі таза болуы керек; қолданылатын бұрынғы қалпына келтіруші зат қуатты және уранды ластамайтын болуы тиіс; аппаратураның материалы уранға қатысты инертті болуы керек; қоршаған орта уранға қатысты инертті болуы тиіс.