Процесс Эймса - Ames process

Процесс Эймса - это процесс получения чистого металлического урана . Это может быть достигнуто путем смешивания любого из галогенидов урана (обычно тетрафторида урана ) с порошком металлического магния или порошком металлического алюминия .

История

Процесс Эймса был использован 3 августа 1942 года группой химиков во главе с Фрэнком Спеддингом и Харли Вильгельмом в лаборатории Эймса в рамках Манхэттенского проекта . Это тип термитной основанное очистки, который был запатентован в 1895 году немецкий химик Hans Goldschmidt . Разработка процесса Эймса пришлась на время расширения исследований массового производства металлического урана. Стремление к увеличению производства было мотивировано опасением, что нацистская Германия разработает ядерное оружие раньше союзников . Первоначально процесс включал смешивание порошкового тетрафторида урана и порошкового магния. Эта смесь была помещена внутрь железной трубы, которая была приварена с одной стороны и закрыта крышкой с другой стороны. Этот контейнер, названный Спеддингом «бомбой», был помещен в печь. При нагревании до температуры 1500 ° C (2730 ° F) содержимое контейнера бурно прореагировало, оставив 35-граммовый слиток чистого металлического урана. Процесс был быстро расширен; к октябрю 1942 года «Эймс Проджект» производил металл со скоростью 100 фунтов (45 кг) в неделю. Тетрафторид урана и магний были запечатаны в огнеупорной футеровке емкости реактора, до сих пор упоминаются как «бомба». Реакция термитов была инициирована путем нагрева сборки в печи до 600 ° C (1112 ° F); большая разница в плотности между шлаком и металлом позволила полностью разделиться в жидком состоянии, давая металл без шлака. К июлю 1943 года производительность превысила 130 000 фунтов (59 000 кг) металлического урана в месяц. Около 1000 тонн урановых слитков было произведено в Эймсе до того, как процесс был передан в промышленность.

12 октября 1945 года проект Эймса был удостоен награды "E" армии и флота за выдающиеся достижения в производстве, что означает 2,5 года передового опыта в промышленном производстве металлического урана как жизненно важного военного материала. Университет штата Айова является уникальным среди учебных заведений, получившим эту награду за выдающиеся заслуги, обычно присуждаемую промышленности.

Процесс Эймса для редкоземельных металлов

Металлотермическое восстановление безводных фторидов редкоземельных элементов до редкоземельных металлов также называют процессом Эймса.

Изучение редкоземельных элементов также было продвинуто во время Второй мировой войны: синтетический плутоний считался подобным редкоземельным элементам, предполагалось, что знание редкоземельных элементов поможет в планировании и изучении трансурановых элементов; ионообменные методы, разработанные для обработки актинидов, были предшественниками методов обработки оксидов редкоземельных элементов; методы, используемые для урана, были модифицированы для плутония , который впоследствии стал основой для получения редкоземельных металлов.

Ссылки

внешние ссылки

  • Лаборатория Эймса. «Процесс Эймса для редкоземельных металлов» . Проверено 26 февраля 2013 .