Alai

Ben Valsler

Ezen a héten Brian Clegg egy bőséges energiájáról és szép pigmentjeiről ismert vegyületet mutat be.

Brian Clegg

Amikor uránvegyületekről van szó, könnyű csak a feltűnő urán-hexafluoridra gondolni, amely nélkülözhetetlen az elem dúsításához, hogy növeljék az U-235-tartalmat a reaktorok és bombák számára. A háttérben azonban ott lapul az urándioxid, amelynek ugyanilyen fontos szerepe van a nukleáris iparban – és ezt az anyagot a művészek már a tizenkilencedik század óta használják, anélkül, hogy tudatosult volna bennük, mivel is van dolguk.

Az UO2 egyszerű vegyület, más néven urán(IV)-oxid és a shakespeare-i hangzású “urania” az atomiparban használt urán leggyakoribb forrása. A fekete kristályos anyag az uraninit nevű érc fő alkotóeleme, amelyet gyakran még mindig régi nevén szurokföldfémnek neveznek. Az urán-dioxid a nukleáris üzemanyag elsődleges nyersanyaga, bár az érc bányászata és az üzemanyagrudak gyártása között a dúsításhoz átmenetileg az illékonyabb urán-hexafluoriddá alakítják át.

A dúsított urán visszaalakítása után az urán-dioxid formájába kerül, majd kerámia pelletekké alakítják, amelyeket aztán a reaktorok üzemanyagrúdjait alkotó cirkóniumötvözetből készült csövekbe zárnak. Sok ilyen rúd tartalmaz tiszta urán-dioxidot, de lehet plutónium-dioxiddal keverve is, amit vegyes oxidnak vagy MOX-üzemanyagnak neveznek, ebben az esetben az urán-dioxidot nem feltétlenül kell dúsítani.

Az urán-dioxidnak nagy lelőhelyei vannak Afrikában, Amerikában és Európában, és a XIX. században az urán-dioxid felbukkant a kerámiák és csempék mázában. Különböző keverékekkel és égetési hőmérsékletekkel feketéket és zöldeket lehetett kapni, de az urándioxidot elsősorban a narancssárga, vörös és barna színű erős színekhez használták. Az urándioxid kezdetben érdekes, de viszonylag kevéssé használt mázszínező volt, de ami igazán fellendítette népszerűségét, az Marie Curie és utódai munkájának mellékhatása volt.

Curie a polóniummal együtt a rádiumot is felfedezte a német-cseh határon fekvő, ásványokban gazdag Joachimsthal vidékéről nyert szurokföldben. A rádium kinyeréséhez – először kísérleti és orvosi célokra, később pedig egy egész sor kockázatos, sötétben világító termékhez – hatalmas mennyiségű ércet finomítottak le, hogy a radioaktív elemből parányi mennyiséget állítsanak elő – több tonna uranitra volt szükség mindössze egy gramm rádium előállításához. Ez azt jelentette, hogy olcsó melléktermékként rengeteg uránérc, elsősorban urándioxid állt rendelkezésre, így az 1920-as évektől kezdve az urándioxid alapú mázak használata ugrásszerűen megnőtt.

Az eredmény olyan termékek elterjedése volt, amelyek nemcsak feltűnően néztek ki, hanem halványan radioaktívak is voltak. Egyes becslések szerint a 20-as és 30-as évekből származó csempék és hasonló termékek több mint 20 százaléka radioaktív. Bár legalább egy egészségügyi fizikus szerint az uránoxid-mázas csempék egészségügyi kockázatot jelentenek, az általános vélekedés szerint a sugárzási szintek olyan magasak, hogy az expozíció nem jelent jelentős kockázatot, kivéve, ha az anyagot tartósan érintkezésben tartják, vagy ha hagyják, hogy az ételbe vagy italba szivárogjon. Ez a helyzet az urándioxid-máz leghíresebb alkalmazásával, a Fiestaware néven ismert merész vörös-narancssárga amerikai kerámiával is.

A Fiestaware mögött álló Homer Laughlin cég nagymértékben használta az urándioxidot, de a második világháború alatt le kellett mondania a mázról, amikor az oxidkészleteit a kormány a Manhattan-projekthez elvette. A háború után a vállalat vissza tudott térni az urándioxid-felhasználáshoz, és a reaktorokban és bombákban való felhasználás céljából dúsított uránból visszamaradt szegényített urániummal dolgozott. Bár a gyártók az 1960-as években felhagytak a feltűnő uránoxid-mázzal, még mindig rengeteg régebbi, gyűjtői értékűvé vált Fiesta-edény van forgalomban.

Az oxid leglátványosabb művészi felhasználása az átlátszó anyagokban történt. Bár a csempéknél és kerámiáknál kevésbé elterjedt, az urándioxidot a tizenkilencedik századtól kezdve üveg színezésére is használták. Tudjuk, hogy legalább az 1830-as években már használták, mivel 1836-ban Viktória királynőnek egy pár urándioxiddal színezett üveggyertyatartót ajándékoztak. Az urándioxiddal színezett üveget néha “vazelinüvegnek” is nevezik a vazelin hasonló színe miatt, de az urándioxiddal színezett üvegnek erős sárgászöld árnyalata van, amely ultraibolya fényben a leglátványosabb, ahol feltűnően zöldesen világít.

Az atomreaktorok – különösen Fukusima óta – ellentmondásosak, annak ellenére, hogy a globális felmelegedést elősegítő, alacsony kibocsátásúak. De jobb híján az urándioxid továbbra is szerepet játszik az energiatermelő iparban, miközben sosem feledkezik meg a művészetekben elért izzó sikeréről.

Ben Valsler

Brian Clegg az urándioxid izzó sikeréről. Jövő héten: káros-e az égetett pirítós fogyasztása?

Martha Henriques

A jelenleg rendelkezésre álló adatok alapján túl egyszerű azt állítani, hogy az égetett pirítósban lévő akrilamid rákot okoz. Még 2002-ben egy svédországi kutatócsoport megmérte az akrilamid szintjét az élelmiszerekben, és nagy aggodalmat váltott ki a vegyület étrendi bevitelének kockázataival kapcsolatban. Azóta jelentősen megnőtt az akrilamiddal kapcsolatos szakirodalom, vegyes következtetésekkel.

Ben Valsler