Alai

Ben Valsler

Tento týden Brian Clegg představuje sloučeninu, která je známá velkým množstvím energie a pěknými pigmenty.

Brian Clegg

Když přijde řeč na sloučeniny uranu, je snadné myslet pouze na křiklavý hexafluorid uranu, nezbytný pro obohacování prvku za účelem zvýšení obsahu U-235 pro reaktory a bomby. V pozadí se však skrývá oxid uraničitý, který hraje v jaderném průmyslu stejně důležitou roli – a je to látka, kterou umělci používají už od devatenáctého století, aniž by si uvědomovali, s čím mají tu čest.

Jednoduchá sloučenina UO2, známá také jako oxid uranu (IV) a shakespearovsky znějící „urania“, je nejběžnějším zdrojem uranu používaným v jaderném průmyslu. Tento černý krystalický materiál je hlavní složkou rudy uraninitu, často ještě nazývané starým názvem smolinec. Oxid uraničitý je primární surovinou pro výrobu jaderného paliva, ačkoli mezi těžbou rudy a výrobou palivových tyčí je dočasně přeměněn na těkavější hexafluorid uraničitý pro obohacení.

Po navrácení obohaceného uranu do formy oxidu uraničitého se z něj vyrábějí keramické pelety, které se pak zatavují do trubek ze slitiny zirkonia, z nichž se skládají palivové tyče reaktorů. Mnoho takových tyčí obsahuje čistý oxid uraničitý, ale může být také ve směsi s oxidem plutoničitým, známý jako směsný oxid nebo palivo MOX, v takovém případě nemusí být oxid uraničitý obohacován.

V Africe, Americe a Evropě jsou velká ložiska oxidu uraničitého a v devatenáctém století se oxid uraničitý objevil v glazurách na keramiku a dlaždice. Různými směsmi a teplotami výpalu je možné získat černou a zelenou, ale oxid uraničitý se používal především pro výrazné barvy v odstínech oranžové, červené a hnědé. Zpočátku byl oxid uraničitý zajímavým, ale poměrně málo používaným barvivem na glazury, ale to, co skutečně zvýšilo jeho popularitu, byl vedlejší efekt práce Marie Curie a jejích následovníků.

Curie objevila radium spolu s poloniem ve smolinci získaném v minerálně bohaté oblasti Joachimsthal na německo-českém pomezí. K získání radia, nejprve pro experimentální použití a lékařské aplikace a později pro celou řadu riskantních výrobků svítících ve tmě, byla obrovská množství rudy rafinována až k získání nepatrného množství radioaktivního prvku – k výrobě pouhého gramu radia bylo zapotřebí několik tun uraninitu. To znamenalo, že spousta uranové rudy, především oxidu uraničitého, byla k dispozici jako levný vedlejší produkt, a tak od 20. let 20. století prudce vzrostlo používání glazur na bázi oxidu uraničitého.

Výsledkem bylo rozšíření výrobků, které nejenže vypadaly nápadně, ale byly slabě radioaktivní. Podle některých odhadů je podíl radioaktivních dlaždic a podobných výrobků z 20. a 30. let 20. století vyšší než 20 %. Přestože přinejmenším jeden zdravotnický fyzik považuje glazované dlaždice s oxidem uranu za zdravotně rizikové, obecně panuje názor, že úroveň radiace je taková, že expozice nepředstavuje významné riziko, pokud není materiál dlouhodobě uchováván v kontaktu nebo se nedostane do potravin či nápojů. To je také případ nejznámějšího použití glazury na bázi oxidu uraničitého, odvážné červenooranžové americké keramiky známé jako Fiestaware.

Společnost Homer Laughlin, která stála za výrobou Fiestaware, byla velkým uživatelem oxidu uraničitého, ale během druhé světové války musela od glazury upustit, když její zásoby oxidu byly zabaveny vládou pro projekt Manhattan. Po válce se společnost mohla vrátit k používání oxidu uraničitého, přičemž pracovala s ochuzeným uranem, který zbyl po jeho obohacení pro použití v reaktorech a bombách. Přestože výrobci od nápadné glazury na bázi oxidu uranu v 60. letech 20. století upustili, stále je v oběhu spousta staršího nádobí Fiesta, které se stalo sběratelským.

Nejdramatičtější umělecké využití oxidu je v transparentních materiálech. I když méně často než v dlaždicích a keramice, oxid uraničitý se od devatenáctého století používal také k barvení skla. Víme, že se používal přinejmenším již od 30. let 19. století, neboť v roce 1836 byl královně Viktorii darován pár skleněných svícnů barvených oxidem uraničitým. Sklo barvené oxidem uraničitým, kterému se někdy říká „vazelínové sklo“ kvůli podobnému zbarvení vazelíny, má výrazný žlutozelený odstín, který je nejdramatičtější v ultrafialovém světle, kde září nápadně zeleně.

Zejména od Fukušimy jsou jaderné reaktory kontroverzní, přestože jsou šetrné ke globálnímu oteplování a mají nízké emise. Ale ať už v dobrém či zlém, oxid uraničitý hraje i nadále svou roli v energetice, přičemž nikdy zcela nezapomene na svůj zářivý úspěch v umění.

Ben Valsler

Brian Clegg o zářivém úspěchu oxidu uraničitého. Příští týden: „Škodí vám konzumace připálených toastů?“

Martha Henriquesová

Při současných dostupných údajích je příliš jednoduché tvrdit, že akrylamid obsažený ve spálených toastech způsobuje rakovinu. Již v roce 2002 měřila skupina švédských vědců hladinu akrylamidu v potravinách a vyvolala tím velké obavy z rizik spojených s příjmem této sloučeniny ve stravě. Od té doby se značně rozrostla literatura o akrylamidu se smíšenými závěry.

Ben Valsler