Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Radioaktīvo metālu urānu pēc īpašas apstrādes — bagātināšanas — izmanto kā kodoldegvielu atomelektrostacijās un kodolieroču izgatavošanai, taču tam ir arī cits izmantojums. Lietuva ar Latvijas un Igaunijas atbalstu gatavojas līdz 2015. gadam aizstāt pašreizējo Ignalinas AES ar jaunu atomelektrostaciju. Urāns ir stratēģiska izejviela, tāpēc tā ražotājas valstis cenšas nodrošināt šā metāla stingru uzskaiti, lai tas nenonāktu tā saucamo blēžu režīmu vai teroristu organizāciju rīcībā. Pēdējā laikā jēdzienu «urāna bagātināšana» visbiežāk dzirdam saistībā ar Irānu. Šai valstij draud starptautiskas sankcijas, jo pastāv reālas bažas, ka tā izstrādā atomieročus.
Lietots jau pirms 2000 gadiem
Sudrabaini pelēko urānu 1789. gadā atklāja vācu ķīmiķis Martins Klaprots. Viņa iegūtā viela nebija tīrs urāns, bet urāna dioksīds. Franču ķīmiķis Ežēns Peligo pamanīja, ka urāna dioksīds īpatnēji reaģē ar urāna tetrahlorīdu, un ieguva tīru urānu, uzkarsējot urāna dioksīdu un potašu platīna tīģelī. Urāna radioaktivitāti pirmais atklāja franču fiziķis Antuāns Bekerels 1896. gadā.
Urāns ir blīvs metāls, ko lieto arī ārpus kodolrūpniecības.
To izmanto rentgena staru aparatūras izgatavošanā, kā munīciju dažiem ieroču veidiem, kā aizsegu pret radiāciju, kā līdzsvarojošu materiālu lidmašīnu vadības paneļos un žiroskopos. Urāna rūdas elementi gadsimtiem tikuši lietoti stikla krāsošanai. 2000 gadus vecs dzeltena stikla paraugs, kas atrasts Neapoles tuvumā, satur urāna oksīdu. Urāna atvasinājumus lieto trauku glazēšanai. Ar šādiem izstrādājumiem jāapietas uzmanīgi, jo tie ir radioaktīvi.
Vecākā zināmā urāna ieguves vieta kopš viduslaikiem bija sudraba raktuves Joahimštālā, Bohēmijā. Vietējie stikla meistari rūpīgi glabāja sava amata noslēpumus. Stikla apstrādē pirmo reizi urānu rūpnieciski lietoja rūpnīcā Birmingemā, Anglijā 1850. gadā.
Urāna nitrātu lieto fotogrāfiju ķīmiskajā apstrādē, elektrolampās un krāsu ražošanā. Urāna sāļus lieto kā kodinātājus zīda un vilnas apstrādē. Zinot urāna izotopu pussabrukšanas laiku, var noteikt dažādu iežu un citu materiālu vecumu.
Urāns ieguva īpašu nozīmi 1939. gadā, kad tika atklāta kodolreakcija un urāna izmantošanas iespēja enerģijas iegūšanai.
Pirmajā atombumbā tika izmantots urāns-235. Kodolieroču izgatavošanai vajadzīgs urāns, kas bagātināts vairāk nekā par 85 procentiem. Atomelektrostaciju un arī atomzemūdeņu kodolreaktoros parasti tiek lietots bagātināts urāns.
Pēdējos gados ASV militārajā rūpniecībā daudz urāna tiek izmantots, lai izgatavotu milzīga blīvuma trieciena šāviņus, kas var izurbties cauri biezam bruņu vai betona slānim. Ar urāna aizsargplāksnēm tiek pārklāti tanki un kājnieku kaujas mašīnas. Šādi ieroči pirmo reizi tika izmantoti Persijas līča karā un Balkānu konfliktā deviņdesmitajos gados.
Ikdienas deva — mikrograms urāna
Dabā atrodamajam urānam ir trīs izotopu veidi: urāns-234, urāns-235 un urāns-238. Lai gan tie visi ir radioaktīvi, tikai urāns-235 var tikt izmantots kodolreakcijai enerģijas iegūšanai. Kad urānā ietriecas neitroni, to kodoli izdala enerģiju, sašķeļoties sīkākās daļās. Turpinoties urāna-235 šķelšanās procesam, rodas pietiekami daudz brīvo neitronu, lai izvērstos ķēdes kodolreakcija. Tikai 0,7 procenti no dabā sastopamā urāna krājumiem ir urāns-235. Urāna koncentrācija šajā vielā ir nepietiekama kodolreakcijas uzturēšanai, tāpēc jālieto kāds palīgmateriāls, kas palēnina neitronu plūsmu. Reaktoros, kas izmanto dabisko urānu, par palīgmateriālu tiek lietots grafīts vai smagais ūdens. Bagātinot urānu-235 līdz trīs procentiem, par palīgmateriālu var lietot parasto ūdeni.
Urāna izotopus var atdalīt, lai palielinātu to koncentrāciju. Šo procesu sauc par urāna bagātināšanu. Visi urāna savienojumi ir toksiski un radioaktīvi. Cilvēki ikdienā ir pakļauti urāna iedarbībai, taču mazās devās, kas neapdraud veselību. Vidēji dienā ar barību un ūdeni cilvēka organismā nonāk 0,07–1,1 mikrogramam urāna.
Palielinoties urāna koncentrācijai, var ciest nieres. Urāna rūdas sadalīšanā izmanto toksiskas ķīmiskās vielas, kas, neievērojot vides aizsardzības noteikumus, var piesārņot gruntsūdeņus.
Urāna visizplatītāko izotopu urānu-238 var pārveidot plutonijā-239, šķeļamā materiālā, ko arī var izmantot kā degvielu kodolreaktoros. Vēl viens urāna paveids, urāns-233, arī ir šķeļams materiāls, ko var izmantot kā degvielu kodolreaktoros. Urānu-233 var iegūt, bombardējot torija-232 atomus ar neitroniem. Pilnībā sašķeļot puskilogramu urāna-233, var iegūt tikpat daudz enerģijas, kā sadedzinot 1500 tonnas akmeņogļu. Urāna visstabilākais izotops ir urāns-238, kura pussabrukšanas periods ir 4,5 miljardi gadu.
Veidojot pirmo atombumbu, ASV uzpirka vai visas urāna rezerves pasaulē, jo tā bagātināšanā līdz vajadzīgajam līmenim bija vajadzīgas iekārtas ar milzīgu jaudu. Urāns galvenokārt tika iepirkts Kongo Demokrātiskajā Republikā (tolaik — Beļģu Kongo).
Citu bumbu izgatavošanai tika izmantots plutonijs, kura ieguvei arī vajag urānu.
Sākumā uzskatīja, ka urāna dabā nav daudz, cerot nepieļaut kodolmateriālu izplatību, vienkārši uzpērkot visus zināmos urāna krājumus. Taču drīz daudzviet pasaulē tika atklātas urāna rūdas iegulas. Urāns nelielā daudzumā ir atrodams visos iežos, zemē un ūdenī. Dabā tā ir vairāk nekā antimona, berilija, kadmija, zelta, dzīvsudraba, sudraba vai tungstena un aptuveni tikpat daudz kā arsēna vai molibdena. Urāna, tora un potaša sairšanu Zemes mantijā uzskata par galveno cēloni karstumam, kas ietekmē mantiju un pārbīda Zemes tektoniskās plāksnes. Urāna ieguve ir ekonomiski izdevīga, ja rūdā urāna oksīda daudzums ir vismaz 0,05 procenti.
Pasaules lielākās urāna atradnes ir Austrālijā, kur atrodas 40 procenti šā metāla krājumu. Austrālija izved gandrīz visu iegūto urānu, pieprasot Starptautiskajai Atomenerģijas aģentūrai nodrošināt, lai tas netiktu izmantots kodolieroču ražošanai.
Pasaules lielākā urāna eksportētāja ir Kanāda. Urāna ieguve ASV ir samazinājusies, jo pēc aukstā kara beigām valstī ir pietiekami kodolmateriālu, kurus var pārstrādāt degvielā atomelektrostacijām.
Pēc padomijas sabrukuma ASV nopirkusi daudz kodolmateriālu no Krievijas un citām Austrumeiropas valstīm, lai nepieļautu to varbūtēju nonākšanu teroristu rokās.
Atomenerģija piedzīvo renesansi
Tikai divas desmitgades pēc avārijas Černobiļas atomelektrostacijā (AES) kodolenerģija Eiropā atkal piedzīvo renesansi saistībā ar augošajām naftas cenām, satraukumu par Krievijas energoresursu piegādēm un bažām par globālo sasilšanu. Bažas par energoresursu deficītu, šķiet, ir mazinājušas kodolenerģijas pretinieku skaitu pat Vācijā, kura ir pieņēmusi lēmumu līdz 2021. gadam slēgt visas valstī esošās AES.
Lielākā daļa aptauju liecina, ka Vācijā kodolenerģijas atbalstītāju un pretinieku skaits sadalās gandrīz vienādās daļās, bet daži pētījumi pat rāda, ka vairākums vāciešu pozitīvi vērtē kodolenerģiju iepretim 65% pretinieku 1986. gadā, kad notika Černobiļas kodolkatastrofa.
Eiropas Savienības enerģētikas komisārs Andris Piebalgs paziņojis, ka atomenerģija ir jāuzskata par nozīmīgu elementu 25 ES valstu enerģētiskās drošības garantēšanā. «Eiropas Savienībai ir jāturpina attīstīt savas zināšanas šajā jomā,» viņš teica.
Daudzas Eiropas valstis jau veikušas izmaiņas likumos par atomelektrostaciju skaita samazināšanu vai likvidēšanu. Tas nozīmē, ka daudzas no 170 kodolstacijām, kas darbojas Eiropas kontinentā, darbosies ilgāk, nekā bija paredzēts līdz šim.
Zviedrija, kuras atkarība no kodolenerģijas sasniedz 47%, vairākkārt ir atlikusi plānus par visu savu AES slēgšanu, pagarinot to plānoto darbības termiņu līdz 2050. gadam, kas ievērojami pārsniedz sākotnējos plānus par kodolstaciju pilnīgu slēgšanu līdz 2010. gadam.
Šveice, kas ir atkarīga no kodolenerģijas par 32%, ir atteikusies no moratorija jaunu AES būvniecībai, bet Beļģija, kurā kodolstacijas nodrošina 56% no šai valstij nepieciešamās elektroenerģijas, ir pagarinājusi vēl uz 20 gadiem termiņu, līdz kuram plāno pilnībā atteikties no kodolenerģijas.
«Stāvoklis ir būtiski mainījies — lielākā daļa Eiropas valstu valdību un politisko partiju pašlaik nopietni apsver iespēju turpināt kodolenerģijas izmantošanu,» sacījis kāds ANO Starptautiskās Atomenerģijas aģentūras (IAEA) ekonomists, kurš nevēlējās atklāt savu vārdu. Tas nozīmē, ka Eiropā atkal tiks būvētas jaunas atomelektrostacijas, atspoguļojot tendences ASV, kur pēc 30 gadu pārtraukuma tiek plānotas 14 jaunas AES, un Ķīnā, kur iecerēts uzbūvēt aptuveni 30 kodolelektrostacijas.
Jaunas AES 2009. gadā paredzēts atvērt Somijā, 2007., 2013. un 2014. gadā — Rumānijā un 2013. gadā — Bulgārijā. Čehija paziņojusi, ka nepieciešamības gadījumā uzbūvēs vismaz vēl divas jaunas AES.
Lietuva ar Latvijas un Igaunijas atbalstu gatavojas līdz 2015. gadam aizstāt pašreizējo Ignalinas AES ar jaunu kodolelektrostaciju. Lietuvas atkarība no kodolenerģijas sasniedz 71%.
Pat Ukraina, kur notika Černobiļas AES avārija, apsver atomenerģijas attīstību. Šīs valsts valdība ir paziņojusi, ka vēlas uzbūvēt līdz 20 jaunām AES. Ukrainā AES nodrošina 50% no valstī saražotās elektroenerģijas apjoma.
Francija, kura 78% no saražotās elektrības iegūst no kodolenerģijas, vēlas uzbūvēt trešās un ceturtās paaudzes AES, lai saglabātu pasaulē vadošās civiliem mērķiem paredzētās kodolvalsts statusu. Arī Britānija, kur gadiem ilgi bija vērojama noliedzoša attieksme pret kodolenerģiju, iecerējusi palielināt savu pašreizējo 20% atkarību no kodolenerģijas, ceļot jaunas īpaši drošas un ekonomiskas atomelektrostacijas.
Augot bažām par globālo sasilšanu, vairojas atomenerģētikas atbalstītāju skaits. Šobrīd 31 valstī darbojas 441 komerciāls atomreaktors, kas dod 17 procentus no pasaules elektroenerģijas.
32 atomreaktori tiek būvēti un vēl vairāku desmitu AES būve ir ieplānota. Moderno AES projektos ķēdes reakcija tiek kontrolēta, virzot neitronu plūsmu caur ūdeni, lai to palēninātu. Vairākums kodolreaktoru ASV ir šāda tipa. Augsta spiediena ūdens kodolreaktors, kur enerģiju ražo tvaika turbīnas, darbojas arī Olkiluoto atomelektrostacijā Somijā. Šāda tipa kodolreaktoriem ir augsta drošības pakāpe, jo tiem ir četras savstarpēji nesaistītas dzesēšanas sistēmas, kas katra var atdzesēt reaktoru pēc tā slēgšanas. Turklāt reaktoru apņem betona apvalks, kas var izturēt avārijā cietušas lidmašīnas triecienu vai ļaundaru sarīkotu sprādzienu. Šādas atomelektrostacijas plānots uzcelt arī Francijā un Ķīnā.
Austrālieši bažījas
Lai gan Austrālija ir lielākā urāna eksportētāja, valstī ir ļoti stingri noteikumi kodoldegvielas izvešanai. Austrālija pieprasa Starptautiskajai atomenerģijas aģentūrai nodrošināt, lai tā netiktu izmantota kodolieroču ražošanai. Valstī ļoti aktīvi darbojas sabiedriskās organizācijas, kas grib kodolbrīvu Austrāliju un vēršas pret nodomu izvietot citu valstu kodolatkritumus Austrālijā.
Valdība gūst krietnus ienākumus no urāna eksporta, tāpēc atzinīgi vērtē rosmi kodolenerģētikas jomā vairākās pasaules valstīs. Vides aizstāvji uzskata, ka atomrūpniecība nebūt nav tik droša, kā apgalvo ar to saistītie uzņēmēji. Ekologi noraida dažu politiķu izvirzīto tēzi, ka kodolenerģētika ir videi draudzīga. Vides aizstāvji kategoriski iebilst pret apgalvojumu, ka cilvēcei esot jāizvēlas starp katastrofālām klimata izmaiņām un kodolenerģētiku. Lai iegūtu par ekoloģiski tīru uzskatīto enerģiju atomelektrostacijās, vispirms ir jāiegūst urāna rūda, jāveic tās bagātināšana, degvielas ražošana un atkritumu noglabāšana. Samazinoties rūdas krājumiem ar lielu urāna daudzumu, nākas izmantot arvien zemākas koncentrācijas rūdu, pārvadājot, apstrādājot un pēc tam novietojot izgāztuvē tūkstošiem tonnu iežu, lai iegūtu vienu tonnu urāna oksīda. Šajā procesā tiek izdalīts daudz oglekļa dioksīda, kas veicina tā saucamo siltumnīcas efektu un temperatūras celšanos uz Zemes. Ekologi brīdina, ka, strauji attīstot kodolenerģētiku un izsīkstot augstas koncentrācijas urāna krājumiem, siltumnīcas efekts var pieņemties spēkā un temperatūras celšanās kļūt neatgriezeniska.
Austrālijas ekologi un vides aizstāvji kodolenerģētikas vietā iesaka attīstīt mikroenerģētiku — mazās hidroelektrostacijas, vēja, saules un biomasas enerģijas ražotājus. Viņuprāt, mikroenerģētika varētu būtiski pārveidot enerģētikas nozari, kā tas notika pēc mikročipu ieviešanas datoros, kas revolucionizēja komunikāciju jomu un arī citas nozares. Mikroenerģētika ir videi draudzīga un tuvu patērētājiem. Uzlabojot enerģijas izmantošanas efektivitāti, austrāliešu ekologi cer, ka mikronerģētika veicinās atomelektrostaciju izmiršanu, kā tas savulaik notika ar dinozauriem. Austrāliešu vides aizstāvji, kuru ietekme sabiedrībā pieaug, nākamgad cer panākt federālās valdības nomaiņu, jo tā esot cieši saistīta ar kodolenerģētikas nozares attīstību. Vides aizstāvji par Austrālijas valdības vadītāju gribētu redzēt Rietumaustrālijas pavalsts premjeru Alanu Kārpenteru, lai aizliegtu urāna ieguvi un veicinātu enerģijas izmantošanas efektivitāti.
Austrālijas premjerministrs Džons Hovards paziņojis, ka šī gada beigās valdība izskatīs pētījuma rezultātus, vai valstī būtu jāattīsta kodolenerģētika, mazinot ogļu un gāzes izmantošanu. Novērotāji paredz, ka valstī izvērsīsies asa cīņa starp atomelektrostaciju atbalstītājiem, ogļu rūpniecības lobistiem un vides aizstāvjiem.
Kritiķi apgalvo, ka valstij nav vajadzīgas atomelektrostacijas, jo tajā ir milzīgi ogļu krājumi, bet vides aizstāvji ir pret jebkādu kodolrūpniecību Austrālijā, kur darbojas viens pētniecības kodolreaktors. Austrālija ir viena no divām rūpnieciski attīstītajām valstīm (līdz ar ASV), kas nav parakstījušas Kioto vienošanos par oglekļa dioksīda izmešu samazināšanu. Starptautiskais spiediens par siltumnīcas efekta mazināšanu varētu pamudināt Austrālijas valdību apsvērt atomelektrostaciju celtniecību.
Lielākās urāna ražotājas valstis (tonnas gadā)
1. Kanāda 14 990
2. Austrālija 9900
3. Kazahstāna 4200
4. Namībija 4000
5. Nigēra 3800
6. Krievija 3200
7. ASV 2900
8. Uzbekistāna 2300
9. Dienvidāfrika 1270
10. Ukraina 1000.