Natürliches Uran besteht zu 99,3% aus Uran-238 und zu 0,7% aus Uran-235. Zur Verwendung in Brennstäben von Atomreaktoren muss der Uran-235-Anteil auf ca. 3% erhöht werden - das Uran-235 muss angereichert werden.
Hierzu wird Urandioxid zunächst mit Hydrogenfluorid (Fluorwasserstoff) zu Urantetrafluorid und Wasser umgesetzt. Anschließend reagiert das Urantetrafluorid mit elementarem Fluor zu Uranhexafluorid.
Das gasförmige Uranhexafluorid wird in Zentrifugen geleitet. Je schwerer ein Teilchen ist, desto weiter wird es in der Zentrifuge nach außen getragen. Auf dieser Grundlage kann Uranhexafluorid mit Uran-238 von Uranhexafluorid mit Uran-235 getrennt werden.
- Beschreibe den Aufbau der beiden Atomsorten.
- Formuliere für die Herstellung von Uranhexafluorid aus Urandioxid Reaktionsgleichungen.
- Erläutere, ob zur Trennung von Uran-235 und Uran-238 chemische Methoden verwendet werden können.
- Begründe, an welcher Stelle das Uranhexaflourid mit dem höchsten Anteil an Uran-235 aus der Zentrifuge abgezogen werden kann.
Löse die Aufgabe zunächst komplett auf einem Blatt Papier und gib dann zur Kontrolle Schritt für Schritt deine Antworten am Computer ein.
Wenn du Schwierigkeiten hast, kannst du dich natürlich auch sofort Schritt für Schritt durch die Aufgabe führen lassen.
Suche Uran im Periodensystem und schreibe beide Nuklide in der üblichen Schreibweise:
