Uraniumomzetting - van vaste stof naar gas
In een omzettingsfabriek (chemische conversiefabriek) wordt de grondstof yellowcake omgezet in het product uraniumhexafluoride (UF6), meestal aangeduid als ‘hex’. Hex is al bij een lage temperatuur een gas – nodig voor de volgende stap in het maken van de kernbom.
Er zijn niet veel conversiefabrieken op de wereld. Ze staan voornamelijk in de ‘erkende’ kernwapenstaten, zoals de Verenigde Staten (ConverDyn, Metropolis Illinois), de Russische Federatie (de fabrieken van Rosatom in Glazov, Seversk, en Angarsk), het Verenigd Koninkrijk (Springfields Fuels Ltd., Springfields, Lancashire), Frankrijk (Areva NC, Pierrelatte, Malvési) en China (CNNC, Lanzhou).
§1 HET OMZETTINGSPROCES
De omzetting van yellowcake naar uraniumhexafluoride gebeurt in verschillende stappen. Het is een complex proces dat op verschillende manieren kan gebeuren. In de VS wordt gebruik gemaakt van een ‘droog’ proces; er worden geen vloeistoffen maar gassen gebruikt. Hieronder een samenvatting van het gangbare ‘natte’ proces:
- Zuivering: De in yellowcake aanwezige uraniumverbindingen worden met salpeterzuur in verschillende stappen omgezet in uranylnitraat UO2(NO3)2.Uranylnitraat wordt door verhitting omgezet in UO3.
- Reductie: UO3 wordt met waterstofgas (H2) omgezet in het bruine uraniumdioxidepoeder (UO2).
- Hydro-fluorering: UO2 wordt met waterstoffluoride-gas (HF) omgezet in uraniumtetrafluoride (UF4), ook wel groen zout genoemd.
- Fluorering: UF4 laat men met fluorgas (F2) reageren tot uraniumhexafluoride (UF6).
- Zuivering van UF6
Bij kamertemperatuur is hex (UF6) een kleurloze tot witte kristallijne vaste stof. Hex is een gas bij 56,5 °C. Bij 64 °C en 1,5 bar (matige druk) is hex echter vloeibaar. In deze vorm wordt het in speciaal ontworpen transportcilinders gedaan. Deze worden gekoeld waardoor hex weer grotendeels een vaste stof wordt.
Cilinders met hex als vaste stof worden getransporteerd met trucks, goederenwagons of schepen naar verrijkingsfabrieken.
§2 GEVAAR – RISICO’S VOOR WERKNEMERS
Uraniumhexafluoride is een zeer giftige, corrosieve en radioactieve stof. Het reageert zeer heftig met water, ook uit de lucht (het kan alleen in een glazen ampul gefotografeerd worden). Bij een gaslek reageert hex met water uit de lucht, waarbij veel hitte vrijkomt. Er ontstaan twee gassen, uranylfluoride en waterstoffluoride, die beide ook zeer giftig zijn.
§3 AFVAL
Het afval van de omzettingsfabrieken is voornamelijk slib van de niet-uraniumverbindingen uit de yellowcake. Het slib wordt gewoonlijk in bassins gedroogd. Deze bassins vormen een gevaar voor het milieu en de gezondheid.
