Grundämne
Uran
Internationellt namn: Uranium
Uran är en naturligt radioaktiv metall som finns i berg, jord och vatten. Vissa bergarter innehåller så mycket att uranet kan utvinnas och användas som råvara för kärnbränsle.
Överblick
Snabbfakta
- Klassificering
- Aktinid
- Period
- 7
- Relativ atommassa
- 238,029
På sidan
Hur förekommer uran i naturen?
Att uran är radioaktivt betyder att dess atomkärnor förändras med tiden och avger strålning. Genom flera sådana steg bildas andra grundämnen.
Uraninit är ett viktigt uranmineral där uran är bundet till syre. Uran finns också i små mängder i mineral som zirkon och apatit. Vissa graniter, pegmatiter och mörka skiffrar innehåller mer uran än många andra bergarter. När mineral reagerar med vatten kan en del uran lösas ut och transporteras med grundvattnet.
Hur används uran för att producera el?
I en kärnreaktor frigörs värme när atomkärnor klyvs. Värmen används för att producera ånga som driver en turbin. Turbinen är kopplad till en generator som alstrar elektricitet.
Från uranmalm till kärnbränsle
För att utvinna uran ur bruten malm krossas malmen och behandlas kemiskt så att uranet löses ut i en vätska. Vätskan renas och uranet samlas i ett koncentrat som bearbetas vidare.
Naturligt uran består främst av uran-238, med en liten andel uran-235. Det är två isotoper, alltså varianter av samma grundämne med olika tunga atomkärnor. För att kärnklyvningen ska kunna hållas igång i många reaktortyper behöver andelen uran-235 ökas. Detta kallas urananrikning. Här ändras proportionerna mellan uranisotoperna; den tidigare koncentreringen av uranet ur malmen är ett annat steg.
Vid bränsletillverkningen framställs urandioxid, en förening av uran och syre. Pulvret pressas och värmebehandlas till små, hårda keramiska cylindrar, så kallade bränslekutsar. Kutsarna packas i täta metallrör som sätts samman till bränslet för reaktorn.
Uran i Sverige
Svensk alunskiffer är en mörk sedimentär bergart som innehåller organiskt material och kan vara uranrik. Vid Ranstad i Västergötland utvanns uran ur alunskiffer under åren 1965–1969.
Vad har uran med radon att göra?
När uran sönderfaller bildas andra ämnen i flera steg. Ett av dem är radium, som i sin tur bildar radon, en radioaktiv gas. Radonet kan lämna mineralkornen och röra sig med luften i markens porer och sprickor.
Markluft kan tränga in i byggnader och höja radonhalten inomhus. Radon varken syns eller luktar, så halten i en bostad behöver mätas. Berggrundens sammansättning bidrar till risken, men räcker inte för att avgöra radonhalten i ett enskilt hus.
Källor
- IUPAC – Periodic Table of Elements
- SGU – Geokemisk atlas, grundämnenas egenskaper
- SGU – Uran
- SGU – Kartvisaren Gammastrålning, uran
- SGU – Malmer och mineral i Västra Götalands län, Ranstad
- IAEA – World Distribution of Uranium and Thorium Deposits
- SGU — Uran (grundvattnets kvalitet)
- Strålsäkerhetsmyndigheten — Kärnbränsle
- Strålsäkerhetsmyndigheten — Vad är radon?
- US Department of Energy — Nuclear 101: How does a nuclear reactor work?
- Royal Society of Chemistry — Uranium
- Kemakta — Rivning av Ranstadsverket och friklassning av mark