Alai

Ben Valsler

I denne uge præsenterer Brian Clegg en forbindelse, der er kendt for rigelig kraft og smukke pigmenter.

Brian Clegg

Når det drejer sig om uranforbindelser, er det let kun at tænke på det prangende uranhexafluorid, der er afgørende for berigelse af grundstoffet for at øge indholdet af U-235 til reaktorer og bomber. Men i baggrunden lurer urandioxid, som spiller en lige så vigtig rolle i den nukleare industri – og det er et stof, som kunstnere har brugt siden det nittende århundrede uden at vide helt, hvad de havde med at gøre.

Den simple forbindelse UO2, også kendt som uran(IV)oxid og det Shakespeare-lydende “urania”, er den mest almindelige urankilde, der anvendes i atomindustrien. Det sorte krystallinske materiale er den primære bestanddel af malmen uraninit, der ofte stadig kaldes ved sit gamle navn pitchblende. Uraniumdioxid er det primære råmateriale til nukleart brændsel, selv om det mellem udvindingen af malmen og produktionen af brændselsstavene midlertidigt omdannes til det mere flygtige uranhexafluorid med henblik på berigelse.

Når det berigede uran er vendt tilbage til urandioxidformen, fremstilles det til keramiske pellets, som derefter forsegles i de rør af zirconiumlegering, som udgør reaktorbrændselsstavene. Mange af disse stænger indeholder ren urandioxid, men det kan også være i en blanding med plutoniumdioxid, kendt som blandet oxid eller MOX-brændsel, i hvilket tilfælde urandioxiden måske ikke behøver at blive beriget.

Der findes store forekomster af urandioxid i Afrika, Amerika og Europa, og i det nittende århundrede dukkede urandioxid op i glasurer til keramik og fliser. Med forskellige blandinger og brændetemperaturer er det muligt at opnå sorte og grønne farver, men urandioxid blev først og fremmest brugt til stærke farver i orange, røde og brune farver. Oprindeligt var urandioxid et interessant, men relativt lidt anvendt glasurfarvestof, men det, der virkelig satte skub i dets popularitet, var en bivirkning af Marie Curies og hendes efterfølgeres arbejde.

Curie havde opdaget radium sammen med polonium i pitchblende, der blev udvundet fra den mineralrige Joachimsthal-region ved den tysk-tjekkiske grænse. For at fremskaffe radium, først til eksperimentel brug og medicinske anvendelser og senere til en lang række risikable produkter, der gløder i mørket, blev store mængder malm raffineret ned til en lillebitte mængde af det radioaktive grundstof – der skulle flere tons uraninit til for at fremstille blot et gram radium. Det betød, at der var masser af uranmalm, primært urandioxid, til rådighed som et billigt biprodukt, og fra 1920’erne steg brugen af urandioxidbaserede glasurer kraftigt.

Resultatet var udbredelsen af produkter, der ikke blot så slående ud, men som også var svagt radioaktive. Nogle skøn anslår, at andelen af fliser og lignende produkter fra 20’erne og 30’erne, der er radioaktive, er på over 20 procent. Selv om mindst én sundhedsfysiker mener, at glaserede fliser af uranoxid udgør en sundhedsrisiko, er den generelle opfattelse, at strålingsniveauerne er af en sådan art, at eksponering ikke udgør en væsentlig risiko, medmindre materialet opbevares i langvarig kontakt eller får lov til at sive ned i mad eller drikke. Dette er også tilfældet med den mest berømte anvendelse af urandioxidglasur, det dristige rød-orange amerikanske keramik, der er kendt som Fiestaware.

Selskabet bag Fiestaware, Homer Laughlin, var en stor bruger af urandioxid, men måtte droppe glasuren under anden verdenskrig, da deres lagre af oxid blev taget af regeringen til Manhattan-projektet. Efter krigen var virksomheden i stand til at vende tilbage til brugen af urandioxid ved at arbejde med det udtømte uran, der var blevet tilbage efter berigelsen til brug i reaktorer og bomber. Selv om producenterne droppede deres slående uranoxidglasur i 1960’erne, er der stadig masser af ældre Fiesta-varer, som er blevet samlerobjekter, i omløb.

Den mest dramatiske kunstneriske brug af oxiden er i gennemsigtige materialer. Selv om det er mindre almindeligt end i fliser og keramik, blev urandioxid også brugt til at farve glas fra det nittende århundrede. Vi ved, at det blev brugt mindst lige så langt tilbage som i 1830’erne, da et par urandioxidfarvede glaslysestager blev præsenteret for dronning Victoria i 1836. Undertiden kaldet “vaselineglas” på grund af den lignende farve som vaseline, har glas farvet med urandioxid en stærk gulgrøn nuance, der er mest dramatisk i ultraviolet lys, hvor det lyser iøjnefaldende grønt.

Sær siden Fukushima har atomreaktorer været kontroversielle, på trods af at de er venlige over for den globale opvarmning og har lave emissioner. Men på godt og ondt har urandioxid fortsat spillet en rolle i energiproduktionsindustrien, samtidig med at det aldrig helt har glemt sin glødende succes inden for kunsten.

Ben Valsler

Brian Clegg om urandioxidets glødende succes. Næste uge: Er det skadeligt at spise brændt toastbrød?

Martha Henriques

Med de data, der er til rådighed i øjeblikket, er det alt for enkelt at sige, at akrylamid i brændt toastbrød giver kræft. Tilbage i 2002 målte en gruppe forskere i Sverige niveauerne af akrylamid i fødevarer og vakte stor bekymring over risikoen ved indtagelse af stoffet via kosten. Siden da har der været en betydelig vækst i litteraturen om akrylamid, med blandede konklusioner.

Ben Valsler