Dan Olsson: 1 version

2013-02-24T19:50:53Z

1 version

Ny sida

[[Fil:Ranger Uranium Mine in Kakadu National Park.jpg|thumb|right| Ranger-urangruvan i Australien vid [[Kakadu nationalpark]], där 10% av jordens uranreserver beräknas ligga.]]
'''Uranbrytning''' är den [[Gruvdrift|process]] som utvinner [[uran]]malm ur marken. Eftersom uranmalm mestadels finns i relativt låga koncentrationer, är merparten uranbrytning mycket volymintensiv, och tenderar därför att ske i [[dagbrott]]. Den förekommer dessutom inom endast ett litet antal länder i världen, då resursen är sällsynt.

[[Fil:Uranium2.jpg|150px|right|thumb| Initialt stadium: ''Uranhaltigt mineral'']]
[[Fil:Yellowcake.jpg|150px|right|thumb| Slutstadium: ''[[Yellowcake]]'']]
Den uranutvinnande industrin är främst en [[gruvindustri]] med allt från prospektering till den första portabla produkten, ''[[yellowcake]]''. Den kan även vara baserad med [[havsvatten]] som källa.<ref>H. Nobukawa, M. Kitamura, S.A.M. Swilem, K. Ishibashi; ''Development of a Floating Type System for Uranium Extraction from Sea Water Using Sea Current and Wave Power''. I: ''Proceedings of the 4th International Offshore and Polar Engineering Conference''. Osaka, Japan, 10-15 april 1994, sid. 294-300.</ref> Verksamheten är en del av [[kärnbränslecykeln]], som är en uppsättning insatser för att ta fram [[Kärnbränsle|bränsle till kärnkraftverk]] och inleder även produktionslinjen för [[Kärnvapen|bombtillverkning]] med [[Urananrikning|anrikat uran]]. Den omfattar ett flertal på varandra följande operationer:
* [[Prospektering]] efter nya [[fyndighet]]er,
* Iordningställande av en fyndplats för [[exploatering]] av en fyndighet (tillstånd, konstruktion och installation av utrustning, eventuellt byggande av tillgångsöppningar),
* Malmutvinning, exklusiv extraktion eller som co-eller biprodukt vid utvinning av guld, koppar eller fosfat.
* Koncentration av uran till transportabel ''yellowcake'' , samt försäljning av uran
* [[Ranstad#Återställning|Återställning]] av lägen på fast mark, när tillgången är uttömd eller verksamheten upphört.

Den globala produktionen av uran under 2008 uppgick till 43.853 ton, varav 20% bröts i [[Kanada]]. Kanada, [[Kazakstan]], och [[Australien]] är de tre största producenterna och står tillsammans för 59% av världsproduktionen av uran. Andra viktiga länder som producerar mer än 1000 ton uran per år [[Namibia]], [[Ryssland]], [[Niger]], [[Uzbekistan]] och [[USA]].<ref name="WNA-WUM">{{Webbref |url = http://www.world-nuclear.org/info/inf23.html|titel = World Uranium Mining|utgivare = World Nuclear Association (nov 2009)|hämtdatum = 3 mars 2010}}</ref>

== Historik ==
=== Verksamhet före 1940 ===
Gruvarbetare hade lagt märke till uranhaltiga mineraler under lång tid, innan uran upptäcktes 1789. Uranmineralet ''pechblände'', även känt som [[uraninit]] rapporterades från [[Erzgebirge]], Sachsen, så tidigt som 1565. Andra tidiga rapporter om ''pechblände'' härrör från 1727 i Joachimsthal och 1763 i [[Schwarzwald]]. [3]

I början av 1800-talet tog man tillvara uranmalm som en biprodukt av gruvdrift i Sachsen, Böhmen, och Cornwall. Första avsiktliga brytning av radioaktiva malmer ägde rum i Jáchymov, även känd under sitt tyska namn Joachimsthal, en stad med silvergruva i nuvarande Tjeckien. Marie Curie använde [[pechblände]]malm från Jachymov att isolera grundämnet [[radium]], en [[sönderfallsprodukt]] av uran; hennes död berodde på [[aplastisk anemi]], säkerligen orsakad av exponering för [[radioaktivitet]]. Fram till andra världskriget bröts uranmalm främst för sitt radiuminnehåll. Källor till radium, som uranmalmen också innehöll, var eftersökta att användas för självlysande färg till urtavlor och andra instrument, liksom för hälsorelaterade tillämpningar, av vilka några i efterhand befanns otroligt ohälsosamma. Biprodukten uran användes mest som ett gult [[pigment]].

I USA upptäcktes den första radium-/ uranmalmen 1871 i guldgruvorna nära Central City, [[Colorado]]. Detta område producerade cirka 50 ton högvärdig malm mellan 1871 och 1895. Merparten amerikansk uranmalm före andra världskriget kom dock från [[vanadin]]förekomster på Coloradoplatån i [[Utah]] och Colorado.

I [[Cornwall]] öppnade South Terras Mine nära [[Stefanos]] för uranproduktion 1873, och producerade ca 175 ton malm före1900. Andra tidiga uranbrytningar företogs i Autunois i franska [[Centralmassivet]], Oberpfalz i [[Bayern]] och ur [[alunskiffer]] i [[Billingen]], Sverige.

Shinkolobwe-fyndigheten i [[Katanga]], Belgiska Kongo (numera [[Kongo-Kinshasa]]) upptäcktes 1913, och exploaterades av ''Union Minière du Haut Katanga''. Andra viktiga tidiga fyndigheter inbegrep ''Port Radium'', nära [[Stora Björnsjön]], Kanada upptäckt 1931, tillsammans med [[Portugals landskap|Beira-landskapet]] i [[Portugal]], ''Tyuya Muyun'' i [[Uzbekistan]] och ''Radium Hill'', [[Australien]].

=== Efter 1940 ===
På grund av att uran behövdes för bombforskning under [[andra världskriget]], utnyttjade [[Manhattanprojektet]] olika källor till [[grundämne]]t. Manhattanprojektet köpte ursprungligen uranmalm från [[Belgiska Kongo]], genom ''Union Minière du Haut Katanga''. Senare kontrakterade projektet företag som drev [[vanadin]]gruvor i sydvästra USA. Inköpen gjordes också från ''Eldorado Mining and Refining''-aktiebolaget i Kanada. Detta företag hade stora lager av uran i form av restprodukt från sin verksamhet kring radium[[raffinering]].

Amerikansk uranmalm upptagen i Colorado var blandad vanadin- och uranmalm , men på grund av krigstidssekretess kunde Manhattanprojektet bara offentligt medge att de köpte vanadin, och ersatte inte urangruvarbetarna för uraninnehållet. I en mycket senare rättsprocess kunde många gruvarbetare återkräva förlorad förtjänst från den amerikanska regeringen. Amerikansk malm hade mycket lägre uranhalter än malmen från Belgiska Kongo, men den inhemska prioriterades med full kraft för att säkerställa självförsörjning på kärnbränsle.

Liknande ansträngningar genomfördes i [[Sovjetunionen]], som inte har naturliga fyndigheter av uran, när de började utveckla sitt eget [[kärnvapen]]program.

Intensiv prospektering efter uran inleddes efter utgången av andra världskriget, som en följd av den militära och civila efterfrågan på uran. Man kan särskilja tre olika perioder av uranprospektering eller -"boomar". Dessa inträffade från 1956 till 1960, från 1967 till 1971 och från 1976 till 1982. Under 1900-talet var USA världens ledande uranproducent. Numera har Kanda gått om USA som världens största samlade producent av uran.

== Förekomst och utvinning ==
Uranförekomsterna är ojämnt fördelade över världen, men producerades år 2008 i följande länder i huvudsak enligt WNA.<ref name="WNA-WUM" />

{| class="wikitable sortable"
|- bgcolor="#ececec"
! Rank !! Stat/Region !! Uranproduktion (ton) !! Procent av <br />världsproduktionen
|-
||| Hela världen||align="right"| 43 764||
|-
|1|| {{Flaggbild|Kanada}} [[Kanada]]||align="right"| 9 000||align="right"| 21 ||
|-
|2|| {{Flaggbild|Kazakstan}} [[Kazakstan]]||align="right"| 8 521||align="right"| 19 ||
|-
|3|| {{Flaggbild|Australien}} [[Australien]]||align="right"| 8 430||align="right"| 19 ||
|-
|4|| {{Flaggbild|Namibia}} [[Namibia]]||align="right"| 4 366||align="right"| 10 ||
|-
|5|| {{Flaggbild|Ryssland}} [[Ryssland]]||align="right"| 3 521||align="right"| 8 ||
|-
|6|| {{Flaggbild|Niger}} [[Niger]]||align="right"| 3 032||align="right"| 7 ||
|-
|7|| {{Flaggbild|Uzbekistan}} [[Uzbekistan]]||align="right"| 2 338||align="right"| 6 ||
|-
|8|| {{Flaggbild|USA}} [[USA]]||align="right"| 1 430||align="right"| 4 ||
|-
|9|| {{Flaggbild|Ukraina}} [[Ukraina]]||align="right"| 800|| align="right"| 2 ||
|-
|10|| {{Flaggbild|Kina}} [[Kina]]||align="right"| 769||align="right"| 2 ||
|-
|11|| {{Flaggbild|Sydafrika}} [[Sydafrika]]||align="right"| 566||align="right"| 1,3 ||
|-
|12|| {{Flaggbild|Brasilien}} [[Brasilien]]||align="right"| 330||align="right"| 0,8 ||
|-
|13|| {{Flaggbild|Indien}} [[Indien]]||align="right"| 271||align="right"| 0,6 ||
|-
|14|| {{Flaggbild|Tjeckien}} [[Tjeckien]]||align="right"| 263||align="right"| 0,6 ||
|-
|15|| {{Flaggbild|Rumänien}} [[Rumänien]]||align="right"| 77||
|-
|16|| {{Flaggbild|Pakistan}} [[Pakistan]]||align="right"| 45||
|-
|17|| {{Flaggbild|Frankrike}} [[Frankrike]]||align="right"| 5||
|-
|}

== Utforskning ==
[[Uran]]prospektering liknar andra former av [[mineral]][[prospektering]] med undantag för vissa speciella instrument för att upptäcka förekomsten av [[radioaktiv]]a [[isotop]]er.
[[Geigermätare]]n var den ursprungliga [[strålning]]sdetektorn, som registrerade den totala [[sönderfall]]småttet från alla energinivåer av strålning. [[Jonisationskammare]] och [[Geigermätare]] anpassades först på 1930-talet för fältundersökningar. Den första transportabla räknaren med [[Geiger-Müllerrör]] (vägde 25 kg) konstruerades vid [[University of British Columbia]] 1932. H.V. Ellsworth från GSC byggde en lättare mer praktisk enhet 1934. Påföljande modeller blev de viktigaste instrumenten som används för uranprospektering under många år, tills Geigerräknare ersattes med [[scintillationsräknare]].

Användning av luftburna [[detektor]]er för prospektering av radioaktiva mineraler föreslogs först av GC Ridland, en [[geofysik]]er anställd vid ''Port Radium'' 1943. 1947, det äldsta belagda försöket med luftburna [[Radiometer|strålningsdetektorer]] ([[jonisationskammare]] och Geigerräknare) utfördes av ''Eldorado Mining and Refining Limited'' (en kanadensiskt "crown corporation" senare såld för att bli ''Cameco Corporation''). Det första [[patent]]et för en bärbar [[gammastrålning]]s[[spektrometer]] söktes av professorerna Pringle, Roulston & Brownell vid [[University of Manitoba]] 1949, samma år som de testade den första bärbara scintillationsräknare på marken och i luften i norra [[Saskatchewan]].

Luftburen gammastrålnings[[spektrometri]] är nu den accepterade ledande tekniken för uranprospektering världen över i ansökningar om geologisk kartering, mineralprospektering och [[miljö]]övervakning. En uranfyndighet som upptäcks med geofysiska tekniker utvärderas och provtas för att bestämma mängden uran, som kan utvinnas vid angivna kostnader från fyndigheten. Uranreserver är de mängder malm, som beräknas vara utvinningsbara till förutbestämda kostnader.

== Typer av uranförekomster ==
Många olika typer av uranfyndigheter har upptäckts och exploaterats.

=== Uranfyndigheter i sedimentära bergarter ===
Uranfyndigheter i [[Sedimentär bergart|sedimentära bergarter]] inkluderar dem i [[sandsten]] (i Kanada och västra USA),<ref name="TENORM Uranium V1, Distribution">{{Citation
|title=Technologically Enhanced Naturally Occurring Radioactive Materials From Uranium Mining
|volume=1: "Mining and Reclamation Background"
|first1=Sanjib |last1=Chaki
|first2=Elliot |last2=Foutes
|first3=Shankar |last3=Ghose
|first4=Brian |last4=Littleton
|first5=John |last5=Mackinney
|first6=Daniel |last6=Schultheisz
|first7=Mark |last7=Schuknecht
|first8=Loren |last8=Setlow
|first9=Behram |last9=Shroff
|first10=Thomas |last10=Peake
|date=January 2006
|publisher=[[US Environmental Protection Agency]] Office of Radiation and Indoor Air
Radiation Protection Division
|location=Washington, D.C.
|url=http://www.epa.gov/radiation/docs/tenorm/402-r-05-007.pdf
|format=PDF|pages=1--8 till 1--9
}}</ref> [[Prekambrium|prekambrisk]] [[diskordans]] (i Kanada),<ref name="TENORM Uranium V1, Distribution"/> [[fosfat]],<ref name="TENORM Uranium V1, Distribution"/> prekambrian kvarts-sten konglomerat, kollaps Breccia ledningar (se Arizona Breccia Pipe Uran mineralisering), och calcrete.

Sandstensfyndigheter med uran är i allmänhet av två slag. Fyndigheter av ''roll-front''-typ uppträder på gränsen mellan den uppstupade och oxiderade delen av en sandstenskropp och dess djupare donläges reducerade del. Penekonkordanta sandstensfyndigheter av uran, även kallad Coloradoplatå-typ fyndigheter, uppstår oftast i ordentligt oxiderade sandstenskroppar, ofta i lokala reduktionszoner, till exempel i samband med förkolat trä i sandstenen.

Uranfyndigheter av typen [[prekambrium|prekambrisk]] kvartsstenskonglomerat förekommer endast i bergarter, som är äldre än två miljarder år. De konglomeraten innehåller även [[pyrit]]. Dessa fyndigheter har brutits i ''Blind River''-Elliot Lake distriktet i [[Ontario]], Kanada och från de guldförande [[Witwatersrand]]-konglomeraten i [[Sydafrika]].

Hit hör också de [[Kambrium|kambriska]] [[alunskiffer]]förekomsterna som exploaterats vid [[Billingen]], tidigare lämning är [[Kvarntorpshögen]] och senast i [[Ranstad]]. På 2000-talet har [[Mawson Resources]] börjat prospektera i norra Sverige och har efter flera undersökta platser fastnat för trakten av [[Krokom]], där man 2012 fick tillstånd till provborrningar.

=== Vulkaniska eller hydrotermiska uranfyndigheter ===
[[Fil:Nepheline-syenite-2005.jpg|thumb|right|200px|[[Nefelinsyenit]] från [[Sverige]]]]
[[Hydrotermi]]ska uranfyndigheter omfattar uranmalmer av [[Malmåder|ådertyp]]. [[Vulkanism|Vulkaniska avlagringar]] omfattar [[nefelinsyenit]] intrusioner på bland annat [[Ilimaussaq]], [[Grönland]], den utspridda uranfyndigheten vid [[Rössing]], [[Namibia]], och uranbärande [[pegmatit]]er. Spridda fyndigheter finns också i delstaterna Washington och Alaska i USA.<ref name="TENORM Uranium V1, Distribution"/>

== Miljöpåverkan ==
Varje steg i kedjan av uranbrytning, från brytning till anrikning, innebär risker.

När man bryter uranmalm frigörs radioaktiva gaser, till exempel radon, och stora mängder radioaktivt damm släpps ut. Andas man in det ökar risken för lungcancer och andra lungsjukdomar. Utöver detta kan uranbrytning skada landskapet och orsaka utsläpp av föroreningar i vattendrag.

Uranet transporteras sedan långa sträckor till konverteringsanläggningar där det omvandlas till ett ämne som kallas uranhexafluorid. Även här produceras stora mängder avfall, som i vissa fall förgiftar grund- och ytvatten. Uranhexafluorid är ett instabilt och flyktigt ämne som reagerar häftigt tillsammans med vatten eller vattenånga. Reaktionen producerar gas och partiklar som lätt sprider sig i luften och vatten. Ämnena är giftiga, frätande och lågt radioaktiva.

Nästa steg är anrikningen, där man höjer koncentrationen av uran 235 i blandningen. Processen är mycket lik anrikningen av uran till kärnvapen. FN anser därför att anrikningsanläggningarna utgör en potentiell risk för spridning av kärnvapen. Det slutliga steget är omkonverteringen av uranhexafluorid till en mer stabil form av uran och tillverkningen av själva bränslet. Även under denna process produceras en mängd avfall.<ref>{{webbref|efternamn=Greenpeace|titel=Uranbrytning|url=http://www.greenpeace.org/sweden/se/vad-vi-jobbar-for/karnkraft/Uranbrytning}}</ref>

== Noter och referenser ==
<references/>

=== Litteratur och annat läsvärt ===
* [http://www.wise-uranium.org/uippra.html Impacts of Uranium Mining at Port Radium, NWT, Canada] (2005).
* [http://www.wise-uranium.org/uhr.html Health Impacts for Uranium Mine and Mill Residents - Science Issues] (2008).
* [http://www.deseretnews.com/dn/sview/1,3329,250010691,00.html Uranium mining left a legacy of death], Deseret News (2001).

== Se även ==
* [[Svenska kärnvapenprogrammet]]
* [[Den svenska linjen]]
* [[Ranstad]]
* [[Kvarntorp]]
* [[Autunit]]

== Externa länkar ==
*[http://www.scientific.net/AMR.71-73.621 ''Biorecovery of Uranium from Minewaters into Pure Mineral Product at the Expense of Plant Wastes''] Advanced Materials Research Vols. 71-73 (2009) sid 621–624
* [http://www.lbst.de/publications/studies__e/2006/EWG-paper_1-06_Uranium-Resources-Nuclear-Energy_03DEC2006.pdf ''Uranium resources and nuclear energy''] Energy Watch Group (dec 2006)
* [http://www.uraniumsa.org/processing/insitu_leaching.htm Om uranutvinning genom ''in situ'' lakning]
* [http://npc.sarov.ru/english/digest/132004/appendix8.html ''Evaluation of Cost of Seawater Uranium Recovery and Technical Problems toward Implementation'']

{{Kärnkraft}}

[[Kategori:Gruvdrift]]
[[Kategori:Kärnteknik]]

[[de:Uranbergbau]]
[[en:Uranium mining]]
[[fr:Extraction de l'uranium]]
[[it:Estrazione mineraria dell'uranio]]
[[nl:Uraniummijn]]
[[fi:Uraanikaivos]]

Uranbrytning - Versionshistorik

Dan Olsson: 1 version