Uran, en råvara full av energi

Den svagt radioaktiva metallen uran används som bränsle i kärnkraftverk och har därför kommit att bli en av våra mest omdiskuterade råvaror. Men vad är uran? Vilka egenskaper har det och var finns det i naturen? Vad gäller för prospektering och brytning? Här får du svar på dessa och andra frågor om uran.

Vad är uran?

Uran, med den kemiska beteckningen U, är en silvervit svagt radioaktiv metall med en svag giftverkan. Metallen upptäcktes år 1789 av tysken Martin Heinrich Klaproth. Fenomenet radioaktivitet upptäcktes däremot inte förrän 1896 av Henri Becquerel. Uranet är kemiskt mycket reaktivt, särskilt vid höga temperaturer, och det användes länge enbart för att ge färg åt keramisk glasyr och glas.

Uran förekommer i naturen som flera isotoper (atomer av ett visst grundämne där antalet neutroner skiljer sig åt och atomerna därmed har olika masstal). Ingen av dem är stabil. Det innebär att uranets isotoper sönderfaller naturligt i långa sönderfallskedjor, som alla leder till stabila isotoper av bly. Vid sönderfallet bildas joniserande strålning, det vi kallar radioaktiv strålning. Den tid det tar för ett ämne att sönderfalla naturligt till halva den ursprungliga mängden kallas för halveringstid. Halveringstiden för ²³⁸U är ungefär 4,5 miljarder år, för ²³⁵U ca 703 miljoner år, och ²³⁴U 247 000 år.

Av de naturliga isotoperna är ²³⁸U den vanligast förekommande (ungefär 99,3 %) medan ²³⁵U utgör ca 0,7 % och ²³⁴U utgör ca 0,005 %, av uranförekomsterna i naturen

Klyvningsprocess frigör energi

Uranets atomkärna kan klyvas genom att den beskjuts med neutroner. Vid denna klyvningsprocess (fission) frigörs energi som kan utnyttjas i olika tillämpningar. Idag används uran framför allt för energiframställning i kärnreaktorer. Den isotop som är lättast att klyva i kärnkraftverk är ²³⁵U. För att kunna användas som kärnbränsle behöver den isotopen anrikas till ca 3 %. En reaktor förbrukar mellan 150 och 200 ton uran under ett år.

Var finns uran i naturen?

Uran förekommer naturligt i berg, jord och vatten.

Uranet är ett av våra tyngsta grundämnen med en densitet på 18,9 g/cm ³. Det bildar stora joner med hög laddning och passar därför inte in i kristallstrukturen i jordskorpans vanligaste silikatmineral, som fältspat eller glimmer. Därför bildar uran egna mineral. De vanligaste är uranoxider såsom uraninit (UO ₂).

Sverige är ett land som är rikt på bergarten granit. Många graniter har ett högre innehåll av uran än jordskorpans genomsnitt på 2–3 ppm. Avgörande för halten uran är det kemiska systemet när bergarten bildades. Uran löses ur bergarter i oxiderande miljö, transporteras i vattenlösning och fälls ut i reducerande miljö.

Läs mer om uran i brunnsvatten

Svenska uranfyndigheter

När berget innehåller ovanligt mycket av ett ämne brukar man tala om en fyndighet. De svenska uranfyndigheterna finns i alunskiffrar och i urberget.

De mörka alunskiffrarna är de yngsta fyndigheterna, och också de som innehåller de största samlade uranmängderna i Sverige. De förekommer i större mängd i fjällkedjans randområden, Skåne, Billingen i Västergötland, Östergötland, Närke och på Öland. Alunskiffrarna bildades på havsbottnen under kambrisk tid, dvs. för ca 500 miljoner år sedan.

Alunskiffrarna innehåller förutom uran även organiskt material samt metaller såsom vanadin, molybden och nickel. Uranhalten varierar mellan olika områden, men också mellan olika lager i skiffern på varje plats. Den uranrikaste alunskiffern är den som finns i delar av Billingen som har en mäktighet på 3,5 m och med ett uraninnehåll på ca 300 g/ton. 

Uranhalten i alunskiffer i olika delar av Sverige:

De äldsta uranfyndigheterna i urberget är mer än 1,9 miljarder år gamla. Många av dem ligger i Sveriges nordligare delar. I dessa fyndigheter är uranhalterna högre än i alunskiffrarna ofta ca 1000 g/ton, men deras storlek är mer begränsad.

Av världens samlade urantillgångar anses 0,2 % finnas i Sverige. Sveriges tillgångar utgör ca 27 % av Europas urantillgångar. Siffrorna är föränderliga eftersom kunskapen om olika områdens uranhalt ständigt blir bättre.

Uranprospektering – att leta efter uran

Prospektering efter mineral regleras i minerallagen. För att leta efter uran och andra metaller och mineral krävs undersökningstillstånd från Bergsstaten, som är ett särskilt beslutsorgan inom SGU. För närvarande finns ca 200 undersökningstillstånd där uran är ett av de ämnen man letar efter. Prospektering efter uran i Sverige bedrivs idag av mellan tio och tjugo företag.

Läs mer om Bergsstaten

Uranbrytning – om regelverket

För att få bryta uran krävs tillstånd enligt minerallagen och miljöbalken. Dessutom finns bestämmelser i lagen om kärnteknisk verksamhet om rätt att förvärva, inneha, eller på annat sätt ta befattning med kärnämne, eller med mineral som innehåller sådant ämne. Bestämmelser om rätt i övrigt att bedriva verksamhet med strålning finns i strålskyddslagen.

Tillståndet enligt miljöbalken prövas av regeringen som endast kan ge tillstånd om den kommun där fyndigheten finns har tillstyrkt. Kommunen har alltså vetorätt mot uranbrytning.

Idag finns inga aktiva urangruvor i Sverige. Provbrytning förekom i Ranstad i Västergötland mellan åren 1965 och 1969, då det bröts ca 210 ton uran.

Statlig uranprospektering

Under 1970-talet fram till 1982 bedrev SGU tillsammans med Svensk Kärnbränsleförsörjning AB en omfattande prospektering efter uran i Sverige. Vid SGUs mineralinformationskontor i Malå finns kartor, analyser, rapporter, borrhålsprotokoll och även borrkärnor bevarade från den statliga uranprospekteringen.

SGUs roll

Sveriges geologiska undersökning, SGU, förvaltar och producerar geologisk information, bland annat om var mineral finns i naturen.

Bergsstaten, ett särskilt beslutsorgan inom SGU, handlägger och beslutar om ärenden som rör prospektering och utvinning av mineral.

Lästips

Läs mer om Sveriges uran i "Mineralmarknaden. Tema: Uran"

Kontaktpersoner på SGU

Christina Lundmark, statsgeolog, tel. 0953-346 09
Jan-Olof Hedström, bergmästare, 0920-23 79 07
Hans-Göran Jansson, verksjurist, 018-17 92 97