Dugi put žutog kolača
Wallflower
Uranij je metal. Nalazi se u stijenama, u tlu, čak i u morskoj vodi, u malim količinama gotovo svugdje. Ima ga i u keramici, u bojama, u zidovima starijih kuća. Njegovi raspadni produkti dio su pozadinskog zračenja kojim smo stalno okruženi. Živimo u njemu kao ribe u vodi: ne primjećujemo ga dok nam netko ne kaže da je tu. A opet, iz tog sveprisutnog, uglavnom nezamijećenog metala nastaje gorivo. Prosječnom kućanstvu za struju kroz cijeli ljudski vijek dovoljno je goriva koliko teži kutija soli.
Ta gustoća energije najveća je prednost nuklearnog goriva.
Oko devedeset pet posto svjetske proizvodnje uranija dolazi iz šest zemalja: Kazahstana, Kanade, Namibije, Australije, Uzbekistana i Rusije. Proizvodnja je geografski koncentrirana, uobičajena priča u energetici. Nafta ima svoje naftovode i kartele, uranij ima rudnike i geopolitiku.
Uranij se vadi na tri načina. Površinski i podzemni rudnici, klasika: zemlja se kopa, ruda vadi. I sve zastupljenija metoda: ispiranje in situ. Bez kopanja, bez premještanja tona zemlje. Kroz ležište se pumpa otopina koja otapa uranij; na površini se iz nje uranij izdvaja i suši. Danas tako nastaje više od polovice svjetske proizvodnje.
Na kraju procesa dobiva se žuti prašak, uranijev oksid, U₃O₈. Industrija ga zove žuti kolač. Yellowcake. Nije osobito glamurozan naziv za prašinu iz koje se pravi gorivo koje pokreće elektrane.
Transformer
Konverzija. Žuti se kolač nizom kemijskih procesa pretvara u uranijev heksafluorid (UF₆), koji zatim sublimira u plin za obogaćivanje.
Obogaćivanje. Prirodni uranij sadrži svega sedam promila izotopa U-235, onog fisilnog, koji daje energiju. Ostatak je U-238, plodan, ali ne fisilan: dio njega u reaktoru uhvati neutron i postane plutonij. Za lakovodne reaktore, koji čine većinu svjetske flote, potreban je uranij obogaćen na 3 do 5 posto U-235.
Obogaćivanje se danas gotovo isključivo radi centrifugama, redovi i redovi strojeva, brza vrtnja, sva ta mehanička složenost za razliku u masi između dvaju izotopa koju ne možeš osjetiti, vidjeti ni zamisliti bez matematike. Tehnološki je zahtjevno, gradnja je skupa, a dozvole se dugo čekaju.
Izrada goriva. Obogaćeni se UF₆ pretvara u keramički prah uranijeva dioksida (UO₂), koji se preša i sinterira u male cilindrične tablete, svaka veličine gumice na olovci. Slažu se u metalne cijevi od legure cirkonija, gorivne šipke, koje se grupiraju u gorivne elemente. Ti elementi idu u reaktor.
Stayin’ alive
U jezgri reaktora odvija se kontrolirana lančana reakcija. Neutroni udaraju u U-235, koji se cijepa na dvije manje jezgre i pri tome oslobađa toplinu i nove neutrone. Ti neutroni udaraju u sljedeću atomsku jezgru i reakcija se ponavlja.
Gorivo u lakovodnim reaktorima ostaje u jezgri tri do pet godina. Na svakom remontu mijenja se otprilike trećina, a preostali se elementi preraspoređuju unutar jezgre kako bi se gorivo iskoristilo ravnomjerno. Ulazi s oko 3 do 5 posto fisilnog U-235, izlazi s manje od jednog posto.
Tri godine u jezgri, i razlika između ulaza i izlaza je nekoliko postotnih bodova.
The Bottleneck
Većinu rude vadi šest zemalja. Ne zato što drugdje nema uranija, nego zato što se drugdje ne isplati. Ležište koje danas nije isplativo postaje isplativo kad cijena poraste, pa se popis zemalja mijenja s tržištem.
Uranij obogaćuje još manje igrača. Rusija drži oko četrdeset posto svjetskog kapaciteta, ostatak dijele Urenco, Orano i Kina.
Nije to zato što je centrifugu preteško izgraditi. Ista kaskada koja gorivo diže na četiri posto ne mora stati na četiri posto. Nastavi li raditi, dolazi do razine koja više nije gorivo. Pitanje tko obogaćuje nije tehničko nego pregovaračko, i pregovori traju od pedesetih.
Sve ostalo u lancu je kemija i strojarstvo. Kopanje, otapanje, sušenje, prešanje, zavarivanje. Jedan korak nije.
Usko grlo nije stijena. Usko grlo je dogovor.
The Same Rock
Uranija i dalje ima posvuda, u istim stijenama i istim zidovima kao i prije.
Onaj spreman za reaktor nastaje na desetak adresa.