Obiekt tygodnia
Uwaga! Promieniowanie!
Promieniotwórcza ruda pirytowa z czarnym iłem,
Pochodzenie: kopalnia pirytu
w Rudkach (gm. Nowa Słupia),
II poziom kopalni,
próbka zebrana w 1966 r.,
Dar: Jerzy Fijałkowski, 2007 r.,
W związku z rozwojem radzieckiego programu atomowego w latach 50. XX wieku prowadzono w Polsce poszukiwania minerałów promieniotwórczych. Najbardziej perspektywiczne okazały się złoża rudy uranowej w Kowarach na Dolnym Śląsku i w Rudkach koło Nowej Słupi.
W Rudkach prowadzono już wydobycie rud żelaza we wczesnym średniowieczu i na przełomie XVI–XVII wieku. Współczesny okres działalności górniczej rozpoczął się w 1925 roku eksploatacją hematytu, a od 1930 syderytu. Dopiero od 1933 roku w kopalni rozpoczęto pozyskiwanie rudy pirytowej, która była przedmiotem eksploatacji (systemem podziemnym) do końca działalności kopalni w 1970 roku. W związku z dużą zawartością siarki (nawet do 40%) była ona wykorzystywana do produkcji kwasu siarkowego i dlatego zakład w Rudkach dysponował urządzeniami do wzbogacania rudy: kruszarkami, sortownią, przesiewaczami i systemem flotacji, w celu uzyskania jak największej jej koncentracji.
Złoże rud uranu w Rudkach, jako kopalinę towarzyszącą pirytom, odkryli geolodzy radzieccy w roku 1952. Jego eksploatacją zajmowały się Zakłady Przemysłowe R-1 z siedzibą w Kowarach na Dolnym Śląsku. Od 1956 roku kopalnia sprzedawała i wysyłała wydobytą rudę uranową do Kowar, gdzie była sortowana i wzbogacana, po czym wywożona do ZSRR. Jej zasoby w złożu pirytu nie były udokumentowane, a jedynie oszacowane w przybliżeniu i w oparciu o analizę dostępnych wyrobisk oraz średnią wydajność ze złoża w okresie eksploatacji. Według obliczeń ekspertów radzieckich z października 1958 roku, ogólne zasoby czystego uranu w eksploatowanej części złoża wynosiły 82,5 tony. W latach 1956–1968 wydobyto ok. 5 tys. ton rudy, co odpowiadało ok. 3–4 tonom czystego uranu. Trudności ekonomiczne kopalni oraz duże zaangażowanie potencjału technicznego i osobowego w wydobycie rudy uranowej jako produkcji ubocznej spowodowały zaniechanie jej eksploatacji oraz zakończenie współpracy z kowarskim przedsiębiorstwem w 1968 roku.
W kolekcji geologicznej Działu Historii Naturalnej Muzeum Narodowego w Kielcach znajduje się wiele skał i minerałów z kopalni rud żelaza w Rudkach koło Nowej Słupi, ale najbardziej interesujące i unikatowe są próbki rudy pirytowej z domieszkami minerałów promieniotwórczych, które muzeum otrzymało w darze od geologa i regionalisty Jerzego Fijałkowskiego w 2007 roku. Obecnie kopalnia została zrekultywowana. Na powierzchni i w dostępnych fragmentach sztolni można jeszcze znaleźć niektóre okazy minerałów, ale niemożliwe jest już pozyskanie rudy uranowej.
Wśród przebadanych okazów największe promieniowanie wykazuje próbka pirytu ziemistego i czarnego iłu z II poziomu kopalni (MNKi/Pf/3668). Zmierzona moc równoważnika dawki promieniowania gamma (γ) i beta (β) wyniosła 11,30 µSv/h. Radioaktywność z jaką mamy do czynienia jest wyraźna, ale nie stanowi zagrożenia dla zdrowia. Naturalna dawka promieniowania w naszym kraju wynosi ok. 0,13 µSv/h. Dotykając przez godzinę opisywaną próbkę z Rudek, otrzymamy równoważnik dawki o wartości 11,30 µSv. Dla porównania, lecąc samolotem linii Londyn – Warszawa (ok. 2,5 godz.) możemy przyjąć dawkę efektywną (na całe ciało) promieniowania kosmicznego o wartości od 5,2 µSv do 10,5 µSv. Statystyczny mieszkaniec Polski otrzymuje rocznie z naturalnych źródeł promieniowania średnią roczną dawkę efektywną o wartości ok. 2500 µSv.
Czy z wydobytego uranu w Rudkach można było zbudować bombę atomową? W uranie naturalnym występuje głównie słabo promieniotwórczy izotop U 238 (ok. 99,3%), któremu towarzyszy U 235 (ok. 0,7%) i śladowo U 234. Do produkcji bomby potrzebny jest izotop U 235, który jak widać stanowi zaledwie 0,7% naturalnego uranu – a jego masa krytyczna umożliwiająca wybuch bomby wynosi 52 kg. Z otrzymanych 4 ton surowca wydobytego w Rudkach uzyskano by tylko 28 kg U 235, czyli jedynie połowę masy ładunku głowicy jądrowej.
Więcej informacji oraz bibliografia na temat promieniotwórczych minerałów z Rudek – w artykule: A. Kasza, P. Król, Wyniki pomiarów radiometrycznych rudy pirytowej z kopalni „Staszic” w Rudkach k. Nowej Słupi pochodzącej ze zbiorów przyrodniczych Muzeum Narodowego w Kielcach, który ukaże się w najbliższym tomie „Rocznika Muzeum Narodowego w Kielcach”.
Kolekcjonowanie i przechowywanie minerałów promieniotwórczych jest zgodne z prawem. Znajdują się one poza zakresem ustawy Prawa atomowego (Ustawa z dnia
29 listopada 2000 r. Prawo atomowe, tekst ujednolicony: Dz. U. z 2017 r., poz. 576, 935.). Postępowanie z nimi odbywa się zgodnie z ogólnie obowiązującymi zasadami bezpiecznego postępowania z substancjami, przedmiotami i urządzeniami.
Opracował Paweł Król
Fot. 1 Promieniotwórcza ruda pirytowa z czarnym iłem, MNKi/Pf/3668
Fot. 2 Panorama kopalni w Rudkach, widok od wschodu, fot. J. Fijałkowski, 1969 r., MNKi/Pf/1898