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La torta amarilla (también llamada urania ) es un tipo de concentrado de uranio en polvo obtenido a partir de soluciones de lixiviación , en un paso intermedio en el procesamiento de minerales de uranio . Es un paso en el procesamiento del uranio después de su extracción pero antes de la fabricación de combustible o del enriquecimiento de uranio . Los concentrados de torta amarilla se preparan mediante diversos métodos de extracción y refinación, según los tipos de minerales. Normalmente, las tortas amarillas se obtienen mediante la molienda y el procesamiento químico del mineral de uranio , formando un polvo grueso que tiene un olor acre, es insoluble en agua y contiene aproximadamente un 80% de óxido de uranio , que se funde a aproximadamente 2880 °C.
Originalmente, el mineral de uranio en bruto se extraía mediante minería tradicional y así sigue siendo en muchas minas. Primero se tritura hasta obtener un polvo fino pasándolo por trituradoras y molinos para producir mineral "pulpado". Este se procesa posteriormente con soluciones concentradas ácidas , alcalinas o de peróxido para lixiviar el uranio. Sin embargo, casi la mitad de la producción de torta amarilla se produce actualmente mediante lixiviación in situ , en la que la solución se bombea a través del depósito de uranio sin alterar el suelo. [1] La torta amarilla es lo que queda después de secar y filtrar. La torta amarilla producida por la mayoría de los molinos modernos es en realidad marrón o negra, no amarilla; el nombre proviene del color y la textura de los concentrados producidos en las primeras operaciones mineras. [2] [3]
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Inicialmente, no se identificaron los compuestos formados en las tortas amarillas; En 1970, la Oficina de Minas de EE. UU. todavía se refería a las tortas amarillas como el precipitado final formado en el proceso de molienda y lo consideraba diuranato de amonio o diuranato de sodio . Las composiciones fueron variables y dependieron del lixiviante y de las condiciones de precipitación posteriores. Los compuestos identificados en las tortas amarillas incluyen hidróxido de uranilo , sulfato de uranilo , parauranato de sodio y peróxido de uranilo , junto con varios óxidos de uranio . La torta amarilla moderna normalmente contiene entre un 70 % y un 90 % de octóxido de triuranio (U 3 O 8 ) en peso. Existen otros óxidos como el dióxido de uranio (UO 2 ) y el trióxido de uranio (UO 3 ). [4]
La torta amarilla se produce en todos los países en los que se extrae mineral de uranio. [1]
La torta amarilla se utiliza en la preparación de combustible de uranio para reactores nucleares , para lo cual se funde en UO 2 purificado para su uso en barras de combustible para reactores de agua pesada presurizada y otros sistemas que utilizan uranio natural no enriquecido .
El uranio purificado también se puede enriquecer con el isótopo U-235 . En este proceso, los óxidos de uranio se combinan con flúor para formar gas hexafluoruro de uranio (UF 6 ). A continuación, el gas se somete a una separación de isótopos mediante el proceso de difusión gaseosa , o en una centrífuga de gas . Esto puede producir uranio poco enriquecido que contenga hasta un 20% de U-235, que es adecuado para su uso en la mayoría de los grandes reactores civiles de energía eléctrica. Con un procesamiento adicional, se obtiene uranio altamente enriquecido , que contiene 20% o más de U-235, que es adecuado para su uso en reactores nucleares compactos, generalmente utilizados para impulsar buques de guerra y submarinos . Un procesamiento adicional puede producir uranio apto para armas con niveles de U-235 generalmente superiores al 90%, adecuado para armas nucleares .
El uranio de la torta amarilla es casi exclusivamente (>99%) U-238 , con muy baja radiactividad. El U-238 tiene una vida media de 4.468 millones de años y emite radiación a un ritmo lento. Esta etapa de procesamiento es antes de que se concentre el U-235, más radiactivo, por lo que, por definición, esta etapa del uranio tiene la misma radiactividad que tenía en la naturaleza cuando estaba bajo tierra, ya que las proporciones de isótopos están en su concentración relativa nativa. La torta amarilla es peligrosa cuando se inhala. [5]