Warum wird Uranoxidkonzentrat Yellowcake genannt?
Der Name ist abgeleitet von der früheren Farbe und Textur.
Uran
Uran

==== Yellowcake ====
Yellowcake ist ein Uranoxidkonzentrat. Der Name ist abgeleitet von der früheren Farbe und Textur. Heutzutage werden höhere Kalzinationstemperaturen verwendet, wodurch der „gelbe Kuchen“ eher dunkelgrün bis schwarz ist. Ursprünglich waren die im Yellowcake enthaltenen chemischen Verbindungen unbekannt. Man nahm an, dass es sich um Ammoniumdiuranat oder Natriumdiuranat handelt. Die Zusammensetzung variierte und hing vom Verhüttungsprozess ab. Die Verbindungen, die in Yellowcake gefunden wurden, sind unter anderem Uranylhydroxid, Uranylsulfat, Natrium-para-Uranat und Uranylperoxid, zusammen mit einer Reihe von Uranoxiden. Der heutige Yellowcake enthält typischerweise zu 70 bis 90 Prozent (Massenanteil) das Uranoxid (U3O8).
Das hellgelbe Ammoniumdiuranat ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Yellowcake. Manchmal wird es ebenfalls als „Yellowcake“ bezeichnet, das entspricht allerdings nicht dem allgemeinen Gebrauch.
Yellowcake
Ein Behälter mit pulverförmigen Yellowcake
bröseliges Yellowcake im Reagenzglas
Yellowcake ( ‚Gelbkuchen‘ oder ‚gelber Kuchen‘) ist ein pulverförmiges Gemisch von Uranverbindungen. Der Name stammt von der ursprünglich gelben Farbe des Pulvers aus früheren Herstellungsverfahren. Aufgrund der heute verwendeten höheren Temperaturen bei der Aufbereitung von Uranerz ist moderner Yellowcake tatsächlich eher braun bis schwarz.
Im Uranerz ist bis zu 0,1 % Uran in Form von Oxiden enthalten. Nach dem Erzabbau folgt als erste Verarbeitungsstufe die Herstellung von Yellowcake. Die Uranoxide können aus dem abgebauten Erz mit Säuren herausgelöst werden. Aus zwei Tonnen abgebautem Erz wird in Uranmühlen ungefähr ein Kilogramm Yellowcake gewonnen. Er besteht zu mehr als 80 % aus Uranverbindungen.
Yellowcake ist der Ausgangsstoff für die Herstellung von Brennelementen. Die weiteren Verarbeitungsschritte hängen davon ab, in welchem Reaktortyp das Uran eingesetzt werden soll. Ist eine Anreicherung erforderlich, so wird Yellowcake in einem chemischen Prozess in das unter Normalbedingungen kristalline, ab 56 °C gasförmige Uranhexafluorid (UF6) umgewandelt. Andernfalls wird es zu Urandioxid oder Uranmetall weiterverarbeitet.
Die Rückstände aus der Gewinnung von Yellowcake (sogenannte Tailings) sind trotz der Uranabtrennung noch radioaktiv und müssen daher geordnet beseitigt werden. Aufgrund ihrer großen Menge und der langen Halbwertszeit der verbleibenden Thorium-, Radium- und Uran-Isotope stellen sie auf lange Zeit ein Umweltproblem dar. Problematisch ist insbesondere die Kontamination der Grundwasservorkommen. Uranwirtschaft Uran-Anreicherung
Yellowcake
Ein Behälter mit pulverförmigen Yellowcake
bröseliges Yellowcake im Reagenzglas
Yellowcake ( ‚Gelbkuchen‘ oder ‚gelber Kuchen‘) ist ein pulverförmiges Gemisch von Uranverbindungen. Der Name stammt von der ursprünglich gelben Farbe des Pulvers aus früheren Herstellungsverfahren. Aufgrund der heute verwendeten höheren Temperaturen bei der Aufbereitung von Uranerz ist moderner Yellowcake tatsächlich eher braun bis schwarz.
Im Uranerz ist bis zu 0,1 % Uran in Form von Oxiden enthalten. Nach dem Erzabbau folgt als erste Verarbeitungsstufe die Herstellung von Yellowcake. Die Uranoxide können aus dem abgebauten Erz mit Säuren herausgelöst werden. Aus zwei Tonnen abgebautem Erz wird in Uranmühlen ungefähr ein Kilogramm Yellowcake gewonnen. Er besteht zu mehr als 80 % aus Uranverbindungen.
Yellowcake ist der Ausgangsstoff für die Herstellung von Brennelementen. Die weiteren Verarbeitungsschritte hängen davon ab, in welchem Reaktortyp das Uran eingesetzt werden soll. Ist eine Anreicherung erforderlich, so wird Yellowcake in einem chemischen Prozess in das unter Normalbedingungen kristalline, ab 56 °C gasförmige Uranhexafluorid (UF6) umgewandelt. Andernfalls wird es zu Urandioxid oder Uranmetall weiterverarbeitet.
Die Rückstände aus der Gewinnung von Yellowcake (sogenannte Tailings) sind trotz der Uranabtrennung noch radioaktiv und müssen daher geordnet beseitigt werden. Aufgrund ihrer großen Menge und der langen Halbwertszeit der verbleibenden Thorium-, Radium- und Uran-Isotope stellen sie auf lange Zeit ein Umweltproblem dar. Problematisch ist insbesondere die Kontamination der Grundwasservorkommen. Uranwirtschaft

== Verarbeitung ==
Nach der Förderung wird das Uranerz in Aufbereitungsanlagen zerkleinert, flotiert und mit Ionenaustauschern extrahiert. Das Endprodukt ist Yellowcake, ein gelbes Feststoffkonzentrat, das mehr als 80 % Uranverbindungen (gemessen als Uran(V,VI)-oxid U3O8) enthält. Für eine anschließende Anreicherung des Urans muss der Yellowcake in der sogenannten Urankonversion chemisch in Uranhexafluorid (UF6) überführt werden. UF6 ist eine chemische Verbindung, die vergleichsweise einfach in die Gasphase überführt werden kann. Dieser Umstand ist aufgrund der technischen Anforderungen der Anreicherungs-Verfahren bedeutend. Uran-Anreicherung

== Verfahren ==
In einer Urananreicherungsanlage wird Natururan („“) in zwei Fraktionen getrennt, von denen die eine („“) gegenüber dem Ausgangsstoff einen höheren, die andere („Tails“) einen niedrigeren Anteil an 235U besitzt. Die von einer Trenneinrichtung verrichtete Arbeit wird in Kilogramm Urantrennarbeit (kg UTA) bzw. Tonnen Urantrennarbeit (t UTA) ausgedrückt. In der englischen Fachliteratur wird diese Einheit als SWU () bezeichnet.
Die gängigen industriellen Verfahren setzen als Verfahrensmedium Uranhexafluorid (UF6) ein, die einzige chemische Verbindung des Urans, die bei Raumtemperatur eine für den Trennvorgang ausreichende Flüchtigkeit hat (etwa 100 mbar Dampfdruck bei Raumtemperatur). Zunächst wird aus dem Uranerz durch Laugung Yellowcake gewonnen, ein Gemisch verschiedener Uranverbindungen, überwiegend Oxide. Aus dem Yellowcake wird Uranhexafluorid hergestellt (Urankonversion) und nach dem Gasdiffusionsverfahren oder mittels Gaszentrifugen verarbeitet.
Uranhexafluorid ist auch deshalb so gut für den Anreicherungsprozess geeignet, weil Fluor in der Natur nur als Reinelement (Isotop Fluor-19) vorkommt. Die Masse der UF6-Moleküle variiert daher nur durch die unterschiedlichen Massen der Uranisotope. Wegen der kleinen Masse des Fluoratoms beträgt der relative Massenunterschied zwischen den UF6-Molekülen noch rund 0,85 % im Vergleich zu etwa 1,3 % relativem Masseunterschied zwischen den Uranisotopen selbst: