El proceso de Ames es un proceso mediante el cual se obtiene uranio metálico puro. [1] Se puede lograr mezclando cualquiera de los haluros de uranio (comúnmente tetrafluoruro de uranio ) con polvo metálico de magnesio o polvo metálico de aluminio .
El proceso Ames fue utilizado el 3 de agosto de 1942 por un grupo de químicos liderados por Frank Spedding y Harley Wilhelm en el Laboratorio Ames como parte del Proyecto Manhattan . [2] Es un tipo de purificación a base de termitas , que fue patentada en 1895 por el químico alemán Hans Goldschmidt . [3] El desarrollo del proceso Ames se produjo en un momento de mayor investigación sobre la producción masiva de uranio metálico. El deseo de aumentar la producción estaba motivado por el temor de que la Alemania nazi desarrollara armas nucleares antes que los aliados . El proceso originalmente implicaba mezclar tetrafluoruro de uranio en polvo y magnesio en polvo. Esta mezcla se colocó dentro de un tubo de hierro que se soldó por un lado y se cerró con tapa por el otro. Este contenedor, llamado " bomba " por Spedding, fue colocado en un horno. [Nota 1] Cuando se calentó a una temperatura de 1.500 °C (2.730 °F), el contenido del recipiente reaccionó violentamente, dejando un lingote de 35 gramos de uranio metálico puro. El proceso se amplió rápidamente; en octubre de 1942, el "Proyecto Ames" producía metal a un ritmo de 45 kg (100 libras) por semana. El tetrafluoruro de uranio y el magnesio estaban sellados en una vasija del reactor revestida de refractario, a la que todavía se hace referencia como "bomba". La reacción de la termita se inició calentando el conjunto en un horno a 600 °C (1112 °F); la gran diferencia de densidad entre la escoria y el metal permitió una separación completa en estado líquido, produciendo metal libre de escoria. [4] En julio de 1943, la tasa de producción superó las 130.000 libras (59.000 kg) de uranio metálico por mes. En Ames se produjeron aproximadamente 1.000 toneladas de lingotes de uranio antes de que el proceso se transfiriera a la industria. [5]
El proyecto Ames recibió el Premio "E" del Ejército y la Armada a la Excelencia en Producción el 12 de octubre de 1945, lo que significa dos años y medio de excelencia en la producción industrial de uranio metálico como material de guerra vital. La Universidad Estatal de Iowa es la única entre las instituciones educativas que ha recibido este premio por su servicio sobresaliente, un honor que normalmente se otorga a la industria. [ cita necesaria ]
La reducción metalotérmica de fluoruros anhidros de tierras raras a metales de tierras raras también se conoce como proceso de Ames. [6]
El estudio de las tierras raras también avanzó durante la Segunda Guerra Mundial: se creía que el plutonio sintético era similar a las tierras raras y se suponía que el conocimiento de las tierras raras ayudaría en la planificación y el estudio de los elementos transuránicos; los métodos de intercambio iónico desarrollados para el procesamiento de actínidos fueron los precursores de los métodos de procesamiento de óxidos de tierras raras; Los métodos utilizados con el uranio se modificaron para el plutonio , que posteriormente sirvió de base para la preparación de metales de tierras raras. [7] [8]
