Szkło uranowe – wirtualna galeria eksponatów Muzeum Medycyny i Farmacji SUM

1024 742 Muzeum Medycyny i Farmacji

Przyjemna wiosenna kolorystyka działa, jak kompres z kroplą optymizmu w tych trudnych czasach. Świeża zieleń młodych liści i pędów otulona ciepłem promieni słonecznych, dających dominanty żółcieni na budzących się do życia roślinach, chyba wszystkim choć trochę poprawia humor.

Piękny odcień soczystej zieleni posiadają również prezentowane na zdjęciu naczynia apteczne w postaci sztand wykonanych ze szkła uranowego, pochodzące z 1 poł. XX wieku. Na uwagę oprócz ciekawego koloru wspomnianych obiektów, zasługuje także ich zróżnicowana wielkość oraz solidne graniaste korpusy z ciekawie dociętymi tarczami szyldzików. Sztandy zwieńczone są dopasowanymi szczelnie uranowymi zatyczkami o prostych wielokątnych szlifach.

Bądźmy jednak ostrożni i nie dajmy się zwieść tym pozornie niewinnym jasnozielonym skarbom. Szkło uranowe, jak sama nazwa wskazuje, zawiera bowiem domieszkę promieniotwórczych związków uranu. Na przełomie XVIII i XIX wieku związki te dodawane były często do szkła i szkliw ceramicznych jako barwnik. Największa popularność soczyście zielonych  wyrobów szklanych przypada na połowę XIX wieku, choć uran znany i używany był do barwienia już w starożytności. Pierwiastek odkrył i nazwał niemiecki chemik i farmaceuta Martin Heinrich Klaproth podczas licznych eksperymentów prowadzonych pod koniec XVIII wieku.

Uran występuje w zasadzie wszędzie, ale największe jego stężenie mają rudy uranu, tworzące minerały takie jak uraninit, zawierający naturalne tlenki uranu oraz inne radioaktywne pierwiastki. Wietrzenie złóż uranu sprawia, że dość łatwo ulega on przeobrażeniom w minerały wtórne. Reagując z tlenem z powietrza stopniowo pokrywa się złotożółtą i zieloną, a następnie czarną warstwą tlenków, zależnie od stopnia utlenienia oraz stężenia jonów uranu. Właściwości barwiące rud uranowych były niegdyś traktowane jak swego rodzaju zanieczyszczenia i odpady kopalne przy wydobyciu rud srebra. Nikomu nie potrzebne, składowane na hałdach, z upływem czasu nabierały rzucających się w oczy jaskrawych barw. W ten oto sposób uran stał się przedmiotem szerokiego zainteresowania przemysłu szklarskiego, zaś wyroby szklane barwione jego związkami były prawdziwym hitem w połowie XIX w. Popyt na jasnozielone szkła, uruchomił produkcję w wielu krajach Europy, a na początku wieku XX dotarł nawet za ocean.

Głównymi ośrodkami na starym kontynencie były huty w Czechach (Moser-Harrachov) i Francji (Vallérysthal-Portieux) oraz manufaktury niemieckie (Brockwitz) i belgijskie (Manage). Towarem bardzo pożądanym były wtedy przedmioty utrzymane w stylistyce Biedermeier i Secesji oraz Art Deco, szczególnie pochodzące z pracowni takich sław jak: René Lalique, Émile Gallé czy Louis Comfort Tiffany. Wyroby nowojorskiego studia projektowego Tiffany cieszyły się ogromnym powodzeniem, podobnie jak te wykonane w legendarnych europejskich wytwórniach Daum Frères, Loetz i Baccarat. Stopniowo do produkcji zaczęto wprowadzać także nowe nieprzezroczyste odmiany szkła z domieszką związków uranu. Żółte lub jasnozielone szkło uranowe hartowane do częściowej krystalizacji w wysokiej temperaturze, zaczyna przechodzić do białej nieprzezroczystej formy bardzo podobnej do wazeliny, szkło takie nazywano więc wazelinowym. Natomiast szkło nieprzezroczyste o barwie zielonej, z uwagi na swe podobieństwo do cennej złoto-zielonej odmiany chalcedonu, nazywane było podobnie jak ten właśnie minerał chryzoprazem.

Związkami uranu – oprócz prezentowanych za zdjęciu sztand aptekarskich – barwiono całe kolekcje przedmiotów codziennego użytku. Były to głównie komplety zastawy stołowej w postaci talerzyków deserowych, bombonierek, karafek, pucharków, kielichów, kieliszków i szklanek. Pojawiały się także patery na owoce i ciasta, mleczniki, salaterki, cukiernice, pieprzniczki, solniczki a nawet wykałaczniki, koziołki pod sztućce, serwetniki, świeczniki oraz żardiniery. Produkcja obejmowała również zestawy toaletowe, takie jak flakony i rozpylacze perfum, mydelniczki, tacki na bransoletki, pierścionki, spinki do włosów i grzebienie oraz popielniczki, papierośnice, kałamarze i przyciski do papieru. Były też rozmaite ozdobne puzderka, figurki, abażury i klosze lamp, witraże, wazony oraz inne przedmioty dekoracyjne. Szkło uranowe znalazło również szerokie zastosowanie w nauce, między innymi w roli elementu szkła laboratoryjnego. Pojawia się głównie w rurkach Geisslera i Plückera, jako prototypach świetlówek i pierwszych neonów reklamowych, gdzie służyło do obserwacji zachodzących wyładowań elektrycznych w rozrzedzonych pod ciśnieniem gazach. Związki uranu stosowano także w produkcji pryzmatów, szkieł mikroskopowych, wskaźników oraz żarówek.

Badania nad promieniotwórczością uranu poczynione między innymi przez polską noblistkę Marię Skłodowską-Curie, doprowadziły ją do odkrycia i wyizolowania polonu i radu w 1898 roku. Wcześniej na trop nieznanych dotąd form energii emitowanych przez pewne substancje, wpadł niemiecki fizyk Wilhelm Conrad Röntgen, który w 1895 roku nazwał je promieniami X. Dawkę jonizującego promieniowania, wykorzystywanego do prześwietleń medycznych, nazwano rentgenem na cześć odkrywcy, podobnie zresztą jak aparat do ich wykonywania. Innym badającym uran naukowcem był francuski chemik Antoine Henri Becquerel. Zauważył on, że badany minerał jest silnym luminoforem,  wykazującym fosforescencję własną nawet bez uprzedniego naświetlania czy napromieniowania z zewnątrz. Z kolei potraktowany ultrafioletem, wykazywał fluorescencję – dlatego właśnie substancje chemiczne zawarte w szkle uranowy świecą pod wpływem działania promieni ultrafioletowych. Odkryło to niezależnie na początku XIX wieku dwóch badaczy: brytyjski chemik William Hyde Wollaston i niemiecki fizyk Johann Wilhelm Ritter. Wykazana w szkle uranowym fluorescencja, odegrała więc ważną rolę w nauce – stało się jasne, że ultrafiolet posiada fale krótsze niż promieniowanie widzialne, ale dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Fotoluminescencja wywołana absorbcją promieniowania elektromagnetycznego możliwa stała się zatem nie tylko za sprawą promieniowania widzialnego, ale także ultrafioletowego, promieni rentgena oraz gamma. Uran w szkle wzbudzony działaniem UV fluoryzuje mocną jaskrawozieloną poświatą, dając przy tym niesamowite efekty wzrokowe i fotograficzne. Podczas robienia zdjęć w ultrafiolecie, pamiętać należy jednak o wcześniejszym zastosowaniu odpowiednich okularów ochronnych.

W wyniku licznych odkryć oraz badań nad uranem, które coraz bardziej uświadamiały szkodliwe promieniowanie pierwiastka, jak również z obawy przed jego negatywnym wpływem na zdrowie, prawie zaniechano produkcji wyrobów ze szkła uranowego. Sporadycznie pojawiały się one jeszcze w latach czterdziestych XX wieku, ale po tym okresie produkcja raptownie spadła. Dawny zachwyt i popularność szkła uranowego przekreśliły złowrogie skojarzenia z bronią atomową oraz strach przed radioaktywnością. Związki uranu bywają trujące, ale tylko w znacznie większym stężeniu – w postaci barwnika szkieł ich szkodliwość jest dość znikoma. Zawartość związków w szkle uranowym wynosiła zwykle około 2-3%, tak więc nie stanowiła żadnego zagrożenia dla zdrowia. W międzyczasie rozpowszechniło się także odkrycie Teodora Torosiewicza, znanego polskiego aptekarza, dotyczące przedłużonej stabilności substancji leczniczych, podczas przechowywania ich w szkle oranżowym i brunatnym. Wpływ na zaprzestanie produkcji wyrobów z uranem, miała również jego ograniczona dostępność w czasie zimnej wojny. Faktem jest, że gdyby nie potrzeby wojny, broń atomowa i reaktory jądrowe nie pojawiłby się aż tak wcześnie. W latach 20. XX wieku co prawda istniały już próby nad sztucznym rozszczepieniem atomu, ale nawet sam Albert Einstein miał co do tego spore wątpliwości. Historia pokazała, że rozbicie radioaktywnego jądra atomu przyniosło ogromne szkody. Źródłem silnej eksplozji bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę i Nagasaki była właśnie niekontrolowana reakcja łańcuchowa, natomiast promieniowanie gamma powstałe podczas wybuchu doprowadziło do wielu chorób popromiennych. Naturalne możliwości uranu jako paliwa bomb nie są jednak wystarczające, gdyż zawartość rozszczepialnego izotopu U-235 wynosi zaledwie 0,7%. Wobec tego wymaga on znacznego przetworzenia, w tym celu zwiększa się zawartość wspomnianego izotopu w procesie zwanym wzbogacaniem. Uran jest pierwiastkiem, który spośród innych występujących naturalnie ma największą liczbę atomową, jest więc on najbardziej skondensowanym źródłem energii dotychczas wykorzystywanym przez człowieka. Oznacza to, że może on być ogromną siłą napędową reaktora produkującego energię. W wymiarze negatywnym, może mieć natomiast charakter gwałtownej eksplozji uwalniającej energię zgromadzoną w jądrze atomowym uranu. Garść wzbogaconego uranu posiada zatem moc tysięcy ładunków wybuchowych. Zdaniem naukowców energia jądrowa w reaktorach, jest najczystszą i najbezpieczniejszą formą wytwarzania energii o mocy, która może pozwolić na rezygnację z energii pozyskiwanej z paliw kopalnych, bez pogrążania się w dalszym kryzysie energetycznym.

Uran w wersji naturalnej czyli zubożałej – występujący w szkle lub szkliwie ceramicznym – zawiera śladowe ilości uranowego barwnika, a zatem nie ma obaw przed napromieniowaniem. Pozostaje co prawda lekki niepokój, ale fantastyczny efekt wizualny skutecznie wynagradza wszelki pojawiający się dyskomfort. Zawartość związków uranu w szkle historycznym oraz artystycznym, nie stwarza zatem zagrożenia dla zdrowia, nadal wzbudza jednak wiele skrajnych emocji od strachu do fascynacji, dla niektórych będąc kolekcjonerską niszą.

Po wojnie zła passa uranu i lęk przed nim powróciły, kiedy doszło do wybuchu w reaktorze Elektrowni Jądrowej w Czarnobylu na Ukrainie. Wypadek mający miejsce 26 kwietnia 1986 roku, sprawił znaczne skażenie promieniotwórcze w pobliżu miejsca katastrofy. Ostatnio, po 34 latach od tamtej tragedii strach przed radioaktywnością, znowu dał o sobie znać. Trwające kilka tygodni temu pożary w strefie skażenia, były powodem wielu obaw, co do przenoszenia się promieniotwórczych substancji w chmurze z pożarowego dymu. Eksperci zapewniają jednak, że nie było ryzyka, gdyż wszelkie promieniotwórcze izotopy nie wydostawały się poza strefę wyłączenia. Zdecydowanie większym zagrożeniem dla zdrowia jest „reakcja łańcuchowa” spowodowana nadal rozprzestrzeniającym się wirusem SARS-CoV-2. Korzystając z częściowo zniesionych zakazów przemieszczania i podziwiając soczyście zieloną – „uranową” – barwę drzew, pamiętajmy więc o wszelkich zasadach bezpieczeństwa. Cieszmy się wiosną odpowiedzialnie!