Uraanikaivokset

Uraanin hyödyntämisellä on pitkä historia. Böömin vuoristosta löytyi 1500-luvulla hopeamalmia, jota ryhdyttiin louhimaan. Pieniä kaivoksia syntyi Etelä-Saksaan ja Tiroliin kymmenittäin ja voidaan puhua jopa maailman ensimmäisestä jalometalliryntäyksestä. Hopeakaivosten tuotto kasvoi keskiajan lopulla niin suureksi, että se mahdollisti suurikokoisen hopearahan lyömisen. Ensimmäisenä sitä lyötiin vuonna 1484 Tirolissa. Nimensä uusi raha sai kuitenkin Böömissä, vuodesta 1518 lähtien Joachimsthalin kaivoksen hopeasta lyödyistä rahoista: Joachimstaler → Taler (taaleri). Nimi on säilynyt mm. Yhdysvaltain dollarin nimessä.

Hopeamalmiin liittyi myös uraani, jonka kaasumainen hajoamistuote radon aiheutti kaivosmiehille vakavia terveyshaittoja. Keuhkosyöpä tappoi hopean kaivajia niin, että moni paikallinen kaivosmiehen vaimo menetti elämänsä aikana jopa kolme miestä. Kaivosteknologia oli tuohon aikaan kuitenkin niin alkeellista, että toiminta kuihtui melko nopeasti.

Uraanimalmin louhinnan kannattavuus riippuu uraanin hinnan lisäksi tuotantokustannuksista, joihin vaikuttavat mm. esiintymän koko, syvyys, uraanipitoisuus, mineralogia, maantieteellinen sijainti sekä malmin louhinta- ja rikastustekniset ominaisuudet. Taloudellisesti hyödynnettävän uraaniesiintymän tulisi Suomessa sisältää 10 000 tonnia uraania ja malmin uraanipitoisuuden pitäisi olla vähintään 0,1 % eli kilo uraania malmitonnissa. Suomen kallioperästä tällaisia esiintymiä ei toistaiseksi tunneta.

Uraanimalmin louhinta ei yleensä poikkea minkään muun malmin louhinnasta muutoin kuin radiologisten seikkojen osalta. Jos malmi sijaitsee syvällä kalliossa, on sen uraanipitoisuuden oltava korkea, jotta maanalainen louhinta olisi taloudellisesti kannattavaa. Sivukiven louhintaa on maanalaisissa kaivoksissa yleensä vähemmän kuin avolouhoksissa. Kaikissa maanalaisissa kaivoksissa tarvitaan tuuletusta radonin torjumiseksi, mutta uraanikaivoksissa tuuletukseen on kiinnitettävä erityistä huomiota.

Lähellä pintaa sijaitseva malmi voidaan hyödyntää avolouhoksena. Koska avolouhinta on halvempaa, voidaan hyödyntää köyhempiä malmeja. Tällöin kuitenkin louhintamäärät ovat suuria ja sivukiven louhinta voi olla runsasta. Ulkoilman vuoksi radon ei yleensä ole työsuojeluongelma, työskentely kaivoskoneiden suljetuissa kopeissa vähentää säteilyaltistusta ja pölyämistä voidaan estää kastelulla.

Myös ISL-menetelmässä (in situ leaching) malmin uraanipitoisuudet ovat yleensä matalat. Koska kiveä ei louhita, menetelmä on kustannustehokas ja otettavissa nopeasti käyttöön, mutta se soveltuu vain hiekkakivityypin uraaniesiintymiin. Ympäristövaikutukset on selvitettävä perusteellisesti, sillä uraaniesiintymään pumpatut liuokset eivät saa päästä ympäröiviin pohjavesiin.

Uraanikaivostoiminnassa säteilysuojelu on muun työturvallisuuden ohella avainasemassa. Työntekijöiden saamia säteilyannoksia seurataan henkilökohtaisten säteilymittareiden avulla, lisäksi rikastamoihin on joskus sijoitettu kiinteitä säteilymittareita. Kansainvälisten suositusten mukaan työntekijän säteilyannos ei saa ylittää keskiarvoa 20 mSv/vuosi viiden vuoden aikana. Työntekijöiden suojavaatetus ja hygieniasta huolehtiminen on tärkeää.

Erittäin rikkaiden uraanimalmien (esim. McArthur River, Kanada) louhinnassa käytetään kauko-ohjattavia kaivoskoneita työntekijöiden suojaamiseksi säteilyltä. Suurimmat ulkoisen gammasäteilyn annosnopeudet havaitaan usein rikastamon liuotussäiliöiden vieressä, missä ei työskennellä kuin poikkeuksellisesti. Rikastamoilla käytetään työntekijöiden säteilysuojelussa hyväksi erityisesti etäisyyttä säteileviin aineisiin, säteilyä vaimentavia betoni- ja lyijyrakenteita sekä tuuletusta ja ilmanpaineistettuja työskentelytiloja mm. radonin leviämisen ehkäisemiseksi.

 
 

Uraani
Uraanimalmia Enon Paukkajanvaarasta. Keltainen mineraali uranofaania. Kuva: J.Väätäinen, GTK.

Aihepiiristä muualla

Tukes (kaivosviranomainen 1.7.2011 alkaen)
TEM: kaivostoiminta ja malminetsintä/uraani
TEM: ydinenergia
Euratom Supply Agency (englanninkielinen)
STUK: Säteilyturvakeskuksen etusivu
STUK: Uraani Suomessa, oikopolut
STUK: Säteily ympäristössä ( mm. uraanikaivokset, radon)
STUK: Ydinturvallisuus (voimalaitokset, jätteet)
STUK: Uraania! seminaari 10.9.2010, Helsinki
ERACEdu: Uraanintuotannon ja ydinvoiman riskit: Uraanintuotannon ja ydinvoiman riskit 19-20.10.2010, Kuopio
Atomiteknillinen seura (esitelmiä ja raportteja)
Energiateollisuus ry: Hyvä tietää –esitesarja (uraani, ydinvoima, ydinjäte)