Urán

Urán (lat. uranium) je v čistom stave striebrobiely lesklý kov, ktorý na vzduchu postupne tmavne – pokrýva sa vrstvou oxidov. Rozomletý na prášok je samozápalný. Nie je príliš tvrdý a dá sa pri normálnej teplote kovať alebo valcovať. Pri zahrievaní sa stáva najskôr krehkým, pri ešte väčšej teplote je však plastický. Je to najťažší kov nachádzajúci sa v prírode.

Urán ako prvok bol objavený v roku 1789 lekárnikom a profesorom chémie Martinom Heinrichom Klaprothom (1743–1817), ktorý objavil aj niekoľko ďalších prvkov (zirkón, titán, cér a telúr). V roku 1896 zistil Henri Becquerel, že urán je rádioaktívny. Marie Curie-Sklodovská so svojim manželom Pierrom Curiem potom z uránovej rudy izolovala 2 nové prvky: najskôr polónium, o niečo neskôr aj rádium.

Ťažba uránu

Urán je ruda, z ktorej môže byť použitá len malá časť (1kg uránu v 1000 kg rudy, z ktorého len polovica sa dá vyťažiť, t.j. 500 gramov uránu v 1000 kilogramoch rudy).
Podzemná aj povrchová ťažba znamená odsunutie obrovských množstiev rudy zo zeme. Každá tona obohateného uránu, ktorá sa predáva na voľnom trhu predstavuje 1000 až 40 000 ton sutiny ako rádioaktívneho odpadu. Táto sutina často predstavuje až 85% pôvodnej rádioaktivity uránovej rudy. Uránové bane sú ale príliš často nechránené. Vietor a dážď šíria smrtiaci, karcinogénny prach z ťažby a kontaminujú okolitú krajinu.

Ťažba uránu ide ruka v ruke s produkciou odpadov, ktoré majú katastrofálny účinok na životné prostredie. A navyše sa k bežným rizikám, ktorým sú vystavení baníci, pridávajú aj vysoké ohrozenie rakovinou pľúc, inými pľúcnymi chorobami, rakovinami kože a žalúdka. Uránové ložiská dnes existujú vďaka ich izolácií od kyslíka a vody po milióny rokov. Ich ťažba ničí tento prirodzený obal a umožňuje vode a vzduchu niesť kontamináciu vonkajším prostredím.

Jedným z hlavných nebezpečí uránu je fakt, že produkuje rádiové a radónové plyny (dcérsky produkt rádia). Pri vdýchnutí radónových plynov tieto môžu spôsobiť rakovinu pľúc a rádium si nájde svoju cestu k ľuďom cez potravinový a vodný reťazec, aby spôsoboval iné druhy rakovín a leukémiu..

Rádium vyžaruje alfa častice a má polčas rozpadu 1600 rokov. Je výsledkom rozpadania sa uránu, ktorý sa nachádza v uránovej rude. Pred nedávnom boli zavedené bezpečnostné štandardy na ochranu proti radónu, ale 20 až 50 percent amerických, nemeckých a kanadských baníkov pracujúcich v minulých podmienkach už umrelo, alebo umrie na rakovinu. Vyše 70% svetových zdrojov uránu leží na územiach osídlených domorodým obyvateľstvom: Severných Teritóriách a provinciách Saskatchewan a Ontario v Kanade, v štátoch Arizona, New Mexico a South Dakota v USA, v Equádore a Brazílií, v Namíbií, Južnej Afrike, Nigérii a Gabune, v Číne, Indii, strednej Ázii a na Sibíri a v Austrálii. Po celom svete je pôvodné obyvateľstvo vystavené pomalej, mučivej smrti.

Ťažbou uránu na vzdialených územiach osídlených pôvodným obyvateľstvom sa jadrový priemysel snaží vyhnúť skutočným zdravotným a ekologickým škodám spôsobovaným ťažbou uránu.

Spracovanie uránu

Vo všeobecnosti sa pri tomto procese jedná o zvýšenie koncentrácie uránu z 1% na 75%. Ruda z bane sa rozdrtí na piesok a premieša s veľkým množstvom vody a chemikálií. Predajný produkt, ktorý sa získava touto metódou sa nazýva oxid uránu, alebo sa všeobecne označuje ako tzv. žltý koláč. Je to len malé percento z rudy (500 g uránu v 1000 kg uránovej rudy). Rádioaktívny zbytok je tuhý odpad nazývaný konečná ruda, alebo "koncovka", ktorá obsahuje asi 85% celkovej rádioaktivity obsiahnutej v pôvodnej rude. Táto konečná odpadová ruda sa zvyčajne necháva v kopách, kde sa premiešava so vzduchom a vodou. Keď sa tento rádioaktívny prach nechá na povrchu a vyschne, môže byť čiastočne odnesený vetrom a usadiť sa na vzdialenej vegetácii. Alebo môže byť zmývaný dažďom do riek a jazier a kontaminovať ich. Pri spracovateľskom procese sa uvoľňujú obrovské množstvá odpadov v krátkom časovom období: stovky ton na každú tonu žltého koláča. Len na americkom juhozápade sa ich za posledných štyridsať rokov nazhromaždilo vyše 100 miliónov ton.

Odpadová ruda obsahuje vyše tucet rádioaktívnych materiálov. Sú to napríklad tórium, gama žiarič s polčasom rozpadu 80 000 rokov, alebo rádium. Je to aj radónový plyn, ktorý uniká z hromád odpadu a vetrom môže byť prenášaný stovky kilometrov, zasahujúc veľké množstvo ľudí.
Sú tri hlavné dôvody, prečo je radón tak nebezpečný:

1. Je to plyn a môže sa vdýchnuť. Je to jediný plyn, ktorý sa tvorí pri procese rozpadu uránu. Neprirodzene veľké množstvá radónových plynov sa nepretržite dostávajú do ovzdušia v uránových baniach a úložiskách odpadovej rudy.
2. Skutočnosť, že vylučuje najnebezpečnejšie žiarenie - alfa žiarenie.
3. Radón má krátky polčas rozpadu a ako dcérske produkty vznikajúce z "otcovského" radónu sú iné extrémne nebezpečné prvky. Problém radónu je zvlášť dôležitý v podzemných baniach, kde sa tento plyn akumuluje v tuneloch.

Z minulosti poznáme mnoho únikov veľkých množstiev rádioaktivity zo skládok odpadovej rudy do životného prostredia. Jedna z najhorších nehôd sa stala v Spojených štátoch, kde sa pretrhla priehrada a do rieky Rio Puerco sa vypustilo asi 30 miliónov litrov tekutého odpadu a odhadovaných 1100 ton tuhého odpadu. V Austrálii podobná nehoda vyústila do značnej kontaminácie rieky East Finniss, kde následne vyhynuli skoro všetky rastliny a ryby v rieke samotnej a jej zátokach.

Stovky akrov odpadovej rudy boli ponechané svojmu osudu v Grand Junction, Colorado, USA, až pokiaľ sa pre ne v šesťdesiatych rokoch nenašlo obchodné využitie. Mestskí plánovači sa ujali myšlienky použiť túto hmotu ako lacný doplnok do betónových a stavebných zmesí. Stavebné firmy použili tento odpad na výstavbu škôl, nemocníc, rodinných domov, ciest, letiska a obchodného domu. V roku 1970 si miestni detskí lekári všimli výrazný nárast nechutenstva, krvácania perí a ďalších vrodených chorôb novorodených detí v tamojšom kraji. Ďalšie vyšetrovanie preukázalo, že všetky tie deti sa narodili rodičom žijúcich v domoch postavených s použitím uránového odpadu a pri testoch sa mnohé tieto budovy ukázali ako žiariče gama žiarenia ako aj alfa žiariče radónových plynov vo vzduchu- rovnakého materiálu, ktorý spôsobuje rakovinu pracovníkom v uránových baniach.

Obohacovanie

Z jednej tony uránovej rudy je len asi pol kilogramu čistého uránu. Z tohto množstva je 99,3% neštiepny izotop urán 238. V prirodzenej forme sa v uránovej rude nachádza štiepny urán 235 len v koncentráciách 0,7 percenta. Ale pre štiepnu reakciu je túto koncentráciu potrebné zvýšiť. Uránová ruda sa musí "obohatiť", aby obsah uránu 235 dosiahol aspoň 3% jej celkového objemu.

Obohacovací proces je extrémne nákladný a spotrebuje veľké množstvo energie a odpadová uránová ruda obsahujúca nepotrebný urán 238 sa necháva ležať na zemi. Keďže urán 238 je extrémne hustý materiál, používa sa na výrobu krytov konvenčných zbraní, dávajúc zbraniam možnosť preniknúť cez pancierovú vrstvu tankov. Počas šesťtýždňovej pozemnej vojny v Iraku v roku 1991 bolo použitých minimálne 10 000 krytov s uránom 238 a prinajmenšom 40 ton tohoto materiálu bolo ponechaného v Iraku a Kuvajte. Deti sa teraz hrajú s prázdnymi obalmi zbraní a tým sú vystavené vonkajším dávkam gama žiarenia, ako aj vdychovaniu a konzumovaniu čiastočiek uránu, ktoré môžu spôsobovať choroby pečene, rakovinu pľúc a kostí a leukémiu. Miera úmrtí detí pod päť rokov sa zdvojnásobila, počas prvých osem mesiacov od skončenia vojny umrelo 50 000 detí na rôzne druhy chorôb, vrátane rakoviny a chorôb žalúdka.

Výroba paliva

Po prechode procesom obohacovania sa urán pretvaruje do malých tabletiek. Tieto valcovité tabletky sa následne umiestňujú do kovových prútov asi štyri metre dlhých a dva centimetre širokých. Typický 1000 MW reaktor obsahuje asi 50 000 palivových tyčí obsahujúcich viac ako 100 ton uránu vo valcovitom priestore šesť metrov širokom a štyri metre vysokom. Počas výroby týchto paliet sú pracovníci vystavení nebezpečiam nízkych úrovní gama žiarenia vysielaných z obohateného paliva a kontamináciám alfa žiaričov- radónu, rádia a uránu.