Uran je radioaktivní chemický prvek stříbrobílé barvy, která díky oxidaci po čase přechází k šedé barvě. Patří mezi kovy, do skupiny aktinoidů. Jeho hustota je cca 20krát větší než vody. Prvek objevil v roce 1789 Martin Heinrich Klaproth a v čisté formě byl izolován roku 1841 Eugene–Melchior Peligotem. Prvek byl pojmenován podle tehdy nově objevené planety Uran, která dostala jméno podle boha Urana z řecké mytologie. Uran se tak stal prvním prvkem pojmenovaným podle nově objevené planety – později následovaly ještě neptunium a plutonium.
Uran.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.
V přírodě se čistý uran nevyskytuje, nachází se v nejrůznějších sloučeninách a horninách v podobě oxidů, uhličitanů, síranů a křemičitanů, jen v nízkých koncentracích 0,04 – 3 %. Vyskytuje se zde jako směs izotopů – 238U (99,276 %) a 235U (0,718 %) a jen ve velmi malé míře 234U (0,004 %). 235U je štěpitelný pomocí pomalých neutronů a je schopen tvořit řetězovou reakci. 238U se dá štěpit rychlými neutrony, ale není schopen vytvořit řetězovou reakci. Pohlcuje neutrony a mění se v neptunium a plutonium. Nejstarší, nejznámější a patrně nejdůležitější uranovou rudou je smolinec (uraninit). Uranové rudy se v Evropě těží nebo těžily v Sasku, v anglickém Cornwallu, v Rumunsku, na Ukrajině a v českém Jáchymově. Tady má hornictví dlouholetou tradici. Smolinec tu nacházeli horníci při těžbě stříbra. Havíři na konci stříbrné žíly nalézali bezcenný, černý, smolně lesklý kámen, který dostal název smolinec. Po delším pobytu na vzduchu dostával pestrá zbarvení, proto se časem používal na výrobu barev k barvení skla. Vyvážel se jako nepotřebný odpad na skládku. Uran se vyskytuje v mořské vodě a to v relativně velké koncentraci kolem 3,3 mikrogramů na litr. V sladkovodních vodách je obsah uranu velmi proměnný. Uran je obsažen i v uhlí, což je důvod, proč tepelné elektrárny do prostředí uvolňují celkově mnohem víc radioaktivity než elektrárny jaderné.
Karafa ze skla barvená ochuzeným uranem.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Under Creative Commons.
Uran má využití jak v jaderné technologii, tak i v nejaderné. K získání 1 kg jaderného paliva jsou třeba 2 až 4 tuny uranové rudy. Uran se před použitím v jaderných technologiích musí tzv. obohatit, zvýší se koncentrace izotopu 235U z 0,72 % většinou na 2 – 4 %. Pak se používá jako palivo v jaderných reaktorech nebo jako náplň jaderných bomb. Jako odpad po obohacovaní zbude tzv. ochuzený uran – ochuzený proto, že byl zbaven podstatné části izotopu 235U. Uran má jednu z největších hustot, proto se využívá všude tam, kde je nutná vysoká hmotnost při malém objemu, např. jako vyrovnávací závaží v Boeingu 747 na zádi, v amerických vrtulnícich McDonnels Douglas DC10 v plachetnicích, rotorech gyroskopu, ropných vrtných soupravách, údajně dokonce i ve vozech Formule 1. V některých amerických tancích (např. M1 Abrams) je používán jako součást pancíře. Ochuzený uran může být použit rovněž jako stínění před radioaktivitou.
K obohacování uranu se nejčastěji používá metody plynové difúze, plynové odstředivky nebo lasery. První metoda je založena na difúzi fluoridu uranového porézní membránou, kterou snadněji prochází fluorid obsahující lehčí izotop 235U. Proces je třeba pomocí čerpadel mnohonásobně opakovat, aby ve výsledném produktu byl více zastoupen izotop 235U. Tato metoda je mimořádně energeticky náročná – proces probíhá za vysokých teplot a kompresory protlačující plyn membránami spotřebují mnoho energie. Druhá metoda využívá tzv. plynové centrifugy (odstředivky). Jedná se o zařízení válcovitého tvaru, kde na okrajích se nachází břity. Při vysokých otáčkách zde dochází k oddělení molekul s těžším izotopem 238U a molekul s izotopem 235U v důsledku působení odstředivé síly. Metoda obohacování uranu pomocí laserů je pokládána za nejlevnější a nejvýkonnější známou metodu. Je založena na rozdílné schopnosti různých izotopů absorbovat světlo o určitých frekvencích.
