Uran är ett metalliskt grundämne, det tyngsta som förekommer i naturen. Medelhalten i jordskorpan är drygt 2 gram uran per ton (0,0002 procent), vilket innebär att uran är cirka 500 gånger vanligare än guld och lika vanligt som tenn.
De viktigaste länderna för kommersiell uranbrytning är Australien, Kazakstan, Kanada, Ryssland, Niger och Namibia. I Sverige förbrukas årligen cirka 2 000 ton naturligt uran.
Medelhalten av uran i de rikaste gruvorna i världen är cirka 2 procent. De högsta halterna av uran, närmare 20 procent, finns i några få fyndigheter i Kanada. Stora mängder uran finns i den svenska marken, men halterna är låga. Alunskiffrarna i Ranstad i Västergötland innehåller 300 gram per ton (0,03 procent), i urbergsmalm i Norrland kan det finnas i begränsade områden upp till 1000 gram per ton (0,1 procent).
Under 1960-talet öppnades en svensk urangruva i Ranstad. Från 1965 till 1969 bröts där totalt 150 ton uran (mindre än 10 procent av den mängd som används i svenska reaktorer nu per år). Verksamheten lades ner eftersom den var olönsam och gruvan har sedan återställts till naturområde.
Uran består av två isotoper
Naturligt uran består av två olika isotoper, uran-235 och uran-238. Det finns mer än 99 procent uran-238 och 0,7 procent uran-235 i naturligt uran. Uran-235 kan klyvas av långsamma fria neutroner. Vid klyvningen bildas ett stort antal olika klyvningsprodukter, helt nya ämnen som i många fall är radioaktiva. Det frigörs också stora mängder energi som kan användas i en kärnreaktor.
Uran-238 kan inte klyvas av långsamma fria neutroner och kan därför inte direkt användas som bränsle i en reaktor av de typer som används kommersiellt idag. Genom neutroninfångning omvandlas uran-238 via ett mellanled till den klyvbara isotopen plutonium-239.
Andelen uran-235 i naturligt uran är för låg för att sådant uran ska kunna användas som bränsle i den vanligast förekommande reaktortypen, lättvattenreaktorn. Därför anrikar man naturligt uran så att halten av isotopen uran-235 blir närmare 4 procent.
Sverige importerar uran
Uran kan brytas i konventionella underjordiska gruvor eller i dagbrott. En tredje möjlighet, som användas på få några ställen, är så kallade in situ-lakning, som innebär mindre intrång i naturen än de övriga metoderna.
De viktigaste länderna för kommersiell uranbrytning är Australien, Kazakstan, Kanada, Ryssland, Niger och Namibia. I Sverige förbrukas årligen cirka 2 000 ton naturligt uran. Det köps på världsmarknaden i första hand från Kanada, Australien och Namibia. Anrikningstjänsterna till det svenska reaktorbränslet köps på världsmarknaden i första hand från Frankrike, Holland och Storbritannien.
Naturligt uran är radioaktivt, men eftersom halveringstiderna är utomordentligt långa (för uran-235 är den drygt 0,2 miljoner år) är aktivitetsnivån mycket beskedlig. Strålning kommer i första hand från sönderfallsprodukten radium som avger radon och en urangruva måste därför ha en väl dimensionerad ventilation. Den maximalt tillåtna radonhalten i gruvan ligger på samma nivå som i svenska radonhus.
Urangruvor fordrar särskilda åtgärder
Urangruvorna ger, liksom annan gruvbrytning, lokala miljöeffekter och arbetsmiljöproblem. Då uranmalm har högre strålningsnivåer än andra malmer fordras särskilda åtgärder mot radon i luften, radium i vatten och avfall samt i de uranrikaste gruvorna mot direktstrålning. Uran är därutöver en tungmetall och har därför liksom andra tungmetaller en viss kemisk giftverkan.
Strålningsnivåerna i gruvorna avläses kontinuerligt och personalens stråldoser registreras med personliga dosimetrar. I alla moderna gruvor har man satsat på omfattande skydd för den yttre miljön och arbetsmiljön i enlighet med de normer som utarbetats av myndigheterna.
Världens kända tillgångar av uran, inom en rimlig nivå för brytningskostnaderna, skulle räcka för drift av världens nuvarande reaktorer i flera hundra år.