MANILA, Philippines – Ang elementong uranium ay pinakakilala sa mga nakakalason at radioactive properties nito, na maaaring nakamamatay sa mga tao. Ito ay may iba’t ibang anyo depende sa aplikasyon, ngunit ito ay pinakamalawak na ginagamit bilang nuclear fuel sa mga nuclear power plant.
Kamakailan ay nakakuha ito ng atensyon ng publiko nang pumutok ang balita tungkol sa paglalantad ng mga awtoridad sa isang sindikato na nagtra-traffic ng mapanganib na uranium. Napag-alamang nag-ooperate ang sindikato sa Pasay, Mandaue, at Cagayan de Oro.
Narito ang lahat ng kailangan mong malaman tungkol sa uranium.
Paano ito natuklasan?
Ang uranium ay matatagpuan sa karamihan ng mga bato sa Earth sa bakas o napakaliit na konsentrasyon, ayon sa World Nuclear Association. Ito ay matatagpuan din sa tubig-dagat, kahit na ang pagkuha nito mula sa karagatan ay napapailalim sa isang patuloy na pananaliksik.
Ang elemento ay natuklasan noong 1789 ng German chemist na si Martin Klaproth sa mineral na tinatawag na pitchblende. Pinaghiwalay ng Klaproth ang uranium mula sa pitchblende bilang isang itim na pulbos, ayon sa Royal Society of Chemistry (RSC), ngunit sa dalisay nitong anyo, lumilitaw ang elemento bilang isang kulay-pilak na puting metal. Ang simbolo ng kemikal para sa uranium ay U.
Ang uranium, sa kalikasan, ay nangyayari sa iba’t ibang anyo na tinatawag na isotopes. Ang isang bulto ng uranium na matatagpuan sa crust ng Earth ay binubuo ng dalawang isotopes – ang uranium-238 (U-238) ay nagkakahalaga ng 99.3%, habang ang isa pang isotope, ang uranium-235 (U-235), ay nagkakahalaga ng 0.7%.
Parehong radioactive ang U-238 at U-235, na nangangahulugang sila ay nabubulok at naglalabas ng radiation sa proseso. Ang U-238 ay napakabagal na nabubulok o halos radioactive, ngunit ang init na ginagawa nito ay sapat na upang magpainit sa core ng Earth. Medyo mas mabilis na nabubulok ang U-235 o mas radioactive kaysa sa U-238.
Saan ito matatagpuan?
Ang uranium ay matatagpuan sa mga bato, ngunit ang pagkuha ay maaaring magastos dahil ang mga konsentrasyon ay napakaliit. Kapag ang isang bato ay may sapat na konsentrasyon ng uranium upang mamina nang malaki, ito ay tinatawag na isang orebody. Ang mga reserbang uranium ay kinakalkula bilang toneladang mababawi hanggang sa isang tiyak na halaga.
Narito ang 10 bansa na may pinakamaraming mapagkukunan ng uranium sa 2021, ayon sa data mula sa World Nuclear Organization.
| Ranggo | Bansa | Uranium (tonelada) | % ng mundo |
| 1 | Australia | 1,684,100 | 28% |
| 2 | Kazakhstan | 815,200 | 13% |
| 3 | Canada | 588,500 | 10% |
| 4 | Russia | 480,900 | 8% |
| 5 | Namibia | 470,100 | 8% |
| 6 | South Africa | 320,900 | 5% |
| 7 | Niger | 311,100 | 5% |
| 8 | Brazil | 276,800 | 5% |
| 9 | Tsina | 223,900 | 4% |
| 10 | Mongolia | 144,600 | 2% |
Ang mga orebodies ng uranium ay maaaring minahan mula sa mga bukas na hukay o mga lugar ng paghuhukay sa ilalim ng lupa, ayon sa International Atomic Energy Agency, pagkatapos nito ang mga ores ay dinurog at dinadalisay upang paghiwalayin ang uranium mula sa iba pang mga elemento.
Ang pamamaraang ito ay unti-unting napalitan ng pinakakaraniwang pamamaraan na ngayon na tinatawag sa site leaching (ISL). Nasa site ibig sabihin sa natural o orihinal na posisyon o lugar. Sa ISL, ang uranium ay natutunaw sa mga deposito at pagkatapos ay kinukuha sa ilalim ng lupa upang gawing uranium oxide o dilaw na cake, isang dilaw na sangkap na parang pulbos. Ito ay sa form na ito na ang uranium ay ibinebenta.
Nuclear fuel cycle
Ang mga nuclear reactor sa mga nuclear power plant ay kadalasang gumagamit ng uranium bilang gasolina. Ang mga nakuhang uranium ores ay dumaan sa isang serye ng mga proseso upang maging nuclear fuel.
Sa pamamagitan ng ISL, ang mga ores ay ginagawang dilaw na cake, na pagkatapos ay pinoproseso sa uranium dioxide, isang itim na pulbos na bagay. Ang itim na pulbos ay pinipiga upang maging mga uranium pellet, na ipinapasok sa mahahabang metal na tubo na pinagsama-sama upang makagawa ng mga fuel assemblies. Ang mga fuel assemblies ay ang pangunahing pinagmumulan ng gasolina para sa mga reactor.
Ang mga reactor ay pangunahing gumagawa ng enerhiya mula sa paghahati ng uranium atoms sa dalawa – isang proseso na tinatawag na fission.
Sa loob ng isang nuclear reactor, ang U-235 atoms ay madaling nahati, na nangangahulugang sila ay fissile, habang ang U-238 atoms ay sumasailalim sa isang reaksyon upang maging plutonium-239, isang plutonium isotope, na mas madaling mahati. Kapag ang isang paghahati ng isang atom ay nagiging sanhi ng paghahati ng isa pang atom, isang fission chain reaction ang mangyayari. Kapag naganap ang fission ng milyun-milyong beses, isang malaking halaga ng init ang nagagawa gamit lamang ang maliit na halaga ng uranium.
Bukod sa mga planta ng kuryente, ang mga nuclear warhead ng militar ay gumagamit din ng uranium fuel. Ang weapon-grade uranium ay kadalasang pinayaman sa pamamagitan ng pagtaas ng konsentrasyon ng mas fissile isotope na U-235 mula 0.7% hanggang 90% o mas mataas. Ang uranium para sa mga nuclear reactor ay pinayaman hanggang 5% lamang U-235.
Radioactivity at toxicity
Ang kaligtasan ng mga nuclear power plant ay kinukuwestiyon sa paglipas ng mga taon, lalo na’t nangyari ang mga aksidenteng nuklear sa nakaraan. Dalawa sa pinakakilalang sakuna sa nuklear ang nangyari sa Chernobyl Power Plant sa Ukraine noong 1986 at sa Fukushima Daiichi Power Plant sa Japan noong 2011. Libu-libong pagkamatay ang nauugnay sa mga sakuna.
Ang radiation na nagmumula sa nabubulok na uranium ay maaaring nakamamatay sa mga tao kung masipsip sa napakalaking halaga. Ayon sa Center of Domestic Preparedness ng United States (US), ang dosis ng radiation ay kailangang 1,000 gray o mas mataas para mangyari ang kamatayan sa loob ng mga oras ng pagkakalantad, at 4 hanggang 5 gray sa loob ng 60 araw.
Ang uranium mismo ay nakakalason din sa kemikal sa mga tao. Maaari itong makaapekto sa mga organo at proseso ng katawan kapag natutunaw sa malalaking halaga, ayon sa US Environmental Protection Agency.
Inirerekomenda ng US National Institute of Occupational Safety and Health na ang pagkakalantad sa uranium sa hangin ay hindi dapat lumampas sa 0.05 milligrams bawat cubic meter para sa natutunaw na uranium at 0.2 milligrams bawat cubic meter para sa insoluble uranium sa loob ng 10 oras. Ito ay kadalasang nalalapat sa mga taong nalantad sa uranium sa lugar ng trabaho.
Iba pang gamit
Ang uranium ay dumating sa mas maraming anyo para sa iba pang mga aplikasyon.
Kapag ang uranium ay pinayaman ng U-235, ang proseso ay gumagawa ng mga tira na tinatawag na depleted uranium (DU), na isang metal na may pinababang U-235 na nilalaman. Ginagawa nitong 40% na mas radioactive ang kemikal kaysa sa natural na nagaganap na uranium, ayon sa propesor ng kimika na si Polly Arnold sa isang podcast ng RSC.
Ang iba’t ibang bagay tulad ng armor-piercing weapons at sailboat ay gumagamit ng DU para sa shielding dahil sa siksik na ari-arian nito. Ang metal ay may kakayahang magpatalas sa sarili habang tumutusok ito sa isang target o daluyan.
Sa paggawa ng salamin, ang mga uranyl salt ay “nagbibigay ng napakaganda at translucent na dilaw-berdeng kulay sa salamin.” Kahit na ang mga piraso na gawa sa uranyl salts ay karaniwang ligtas na inumin, ang mga tao ay pinapayuhan na huwag mag-drill ng mga butas o magsuot ng mga ito, sinabi ni Arnold sa podcast.
Ang uranium ay mayroon ding hindi gaanong kilalang mga aplikasyon. Ang mga artipisyal na ginawang radioactive na materyales o radioisotopes mula sa maliliit na espesyal na layunin na nuclear reactor ay naging laganap mula noong unang bahagi ng 1950s, ayon sa World Nuclear Association.
Ang mga radioisotop ay ginamit sa gamot para sa pagsusuri at pananaliksik, isang halimbawa nito ay radiotherapy sa paggamot ng ilang mga sakit tulad ng kanser. Ginamit ang mga ito sa pag-iimbak ng pagkain at pag-aanak din ng mga hayop.
Uranium sa Pilipinas
Pinag-aaralan din ng mga siyentipiko sa Pilipinas ang uranium. Noong 2020, nang isinasaalang-alang ng gobyerno ang nuclear energy, ang mga nuclear scientist mula sa Department of Science and Technology (DOST) ay sumali sa iba pang bahagi ng mundo sa pagtuklas kung paano mabawi ang uranium mula sa tubig-dagat.
“Kung ang uranium ay maaaring mabawi nang lokal mula sa tubig-dagat, maaaring makatulong ito sa pagpapagaan ng mga gastos at mga hamon sa pag-import ng nuclear fuel,” Jordan Madrid ng DOST-Philippine Nuclear Research Institute (PNRI) ay sinipi bilang sinabi sa isang press release.
Noong 2022, muling binuksan ng PNRI ang nag-iisang nuclear reactor training facility ng bansa sa Quezon City. – Rappler.com
