Урановые минералы

В 1900 г. Крукс (см. гл. 12) обнаружил, что свежеприготовленные соединения чистого урана обладают только очень незначительной радиоактивностью и что с течением времени радиоактивность этих соединений усиливается. К 1902 г. Резерфорд и его сотрудник английский химик Фредерик Содди (1877—1956) 5 высказали предположение, что с испусканием альфа-частицы природа атома урана меняется и что образовавшийся новый атом дает более сильное излучение, чем сам уран (таким образом, здесь учитывалось наблюдение Крукса). Этот второй атом в свою очередь также расщепляется, образуя еще один атом. Действительно, атом урана порождает целую серию радиоактивных элементов — радиоактивный ряд, включающий радий и полоний (см. разд. Порядковый номер ) и заканчивающийся свинцом, который не является радиоактивным. Именно по этой причине радий, полоний и другие редкие радиоактивные элементы можно найти в урановых минералах. Второй радиоактивный ряд также начинается с урана, тогда как третий радиоактивный ряд начинается с тория. [c.164]

Заинтересовавшись этими опытами и продолжая их, М. Склодовская-Кюри обратила внимание на то, что действие на фотографическую пластинку природных руд урана сильнее, чем чистой его окиси, несмотря На большее процентное содержание урана в последней. Это навело ее на мысль, что урановые минералы содержат в своем составе какой-то неизвестный элемент, более активный, чем сам уран. В результате тщательной и кропотливой работы Кюри в 1898 г. удалось выделить из урановой руды два новых элемента — полоний и радий. Оказалось, что оба они действуют на фотографическую пластинку несравненно сильнее урана. [c.67]

Важнейшими из урановых минералов являются урановая смоляная руда, имеющая состав, близкий к изОв, и карнотит, представляющий комплексный ванадат уранила и калия урановая смоляная руда и карнотит являются главнейшими рудообразующими минералами, но значительные их месторождения встречаются редко. Состав некоторых минералов урана представлен в табл. 2. [c.7]

Таблица 2 [97] Состав важнейших урановых минералов

Известен также и другой полуколичественный прием определения урана в минералах, основанный на том, что все без исключения урановые минералы и руды после сплавления с фтористым натрием и освещения их ультрафиолетовым излучением начинают люминесцировать (плав предварительно охлаждают, а затем уже возбуждают ультрафиолетовым излучением) и, как правило, желтым цветом. Эти плавы также имеют полосатые спектры свечения, причем вид спектра зависит от химического состава анализируемой пробы. Интенсивность свечения связана с количеством урана и наличием сопутствующих элементов. Пол у количественные определения таким способом могут проводиться для руд с содержанием урана более 5-10 Измерения ведут по способу стандартных серий. [c.159]

Простые а-, р-методы используются при определении содержания и в урановых минералах, которое производится так же, как и в рудах с использованием порошковых проб. Особенностью методики является проведение измерений в тонких слоях. [c.246]

Определение содержания и в урановых минералах может производиться двумя способами [c.246]

Процесс извлечения и переведения урана в раствор из урановых минералов и руд является очень важной ступенью при количественном определении урана. Этот процесс осложняется тем, что руды наряду с минералами, содержащими уран, включают в себя значительно большие количества минералов других элементов. [c.343]

Спонтанное деление тяжелых ядер заключается в раскалывании их на два осколка, которые с огромной скоростью разле-тают( в разные стороны. Массы осколков соответствуют изотопам средней части таблицы Менделеева, примерно от галлия (2 = 31) до гадолиния (2=62). Первоначальные продукты деления обычно обладают избытком нейтронов и избавляются от них путем р-распада. При делении выбрасывается также два-три свободных нейтрона. Одним из стабильных продуктов деления урана является ксенон, накапливающийся в древних урановых минералах. На этом основан ксеноновый метод определения возраста который ввиду методических трудностей используется редко. [c.404]

РЗЭ входят в состав минералов, представляющих собой сложные оксиды различных элементов. Некоторые минералы, например, лопарит, пирохлор, содержат ниобий, тантал, титан. РЗЭ входят также в состав циркониевых и урановых минералов. [c.191]

В 1898 г. супругами Кюри было обнаружено, что некоторые урановые минералы, особенно смоляная обманка из Богемии, дают значительно более интенсивное излучение сравнительно с обычными солями урана. Они предположили, что в таких минералах содержатся примеси очень активного элемента. Действительно, в результате химического анализа смоляной обманки было обнаружено присутствие в нем неизвестного металла, соседа висмута в периодической системе, который супруги Кюри предложили назвать полонием. В сообщении об этом открытии Парижской академии впервые фигурирует термин радиоактивность для обозначения излучения. [c.207]

Стабильные изотопы гелия Не и Не имеют главным образом радиогенный генезис — образуются при а-распаде радиоактивных элементов (урана, тория) и характеризуются абсолютным преобладанием Не ( Не/ Не = в урановых минералах) [c.47]

В составе урановых минералов — руда и [c.191]

Пока расход металлического тория в атомных реакторах намного меньше, чем урана. Его использованию препятствует и то обстоятельство, что торий дороже урана. Уран легче выделить. Некоторые рудные урановые минералы (уранинит, урановая смолка) — это простые окислы урана. У тория таких простых минералов (имеющих серьезное промышленное значение) нет. А попутное выделение из редкоземельных минералов, как мы уже знаем, осложнено сходством тория с элементами семейства лантана. [c.340]

Распад урана — настолько постоянный и характерный процесс, что его можно использовать для определения возраста Земли. В 1907 г. американский химик Бертрам Борден Болтвуд (1870— 1927) предположил, что при такого рода определениях можно руководствоваться содержанием свинца в урановых минералах. Если предположить, что весь свинец в минералах появился в результате распада урана, то легко вычислить, сколько на это потребовалось времени. С помощью этого метода удалось определить, что возраст твердой земной коры исчисляется по крайней мере четырьмя миллиардами лет. [c.165]

В последнее время описаны методы получения нитрила адипино-вой кислоты восстановительной димеризацией, например, злектро-лптическим путем. Он является исходным материалом обоих компонентов найлона 6,6 — гексаметилендиамина и адипиновой кислоты. Полиакриламид, получаемый гидролизом полиакрилонитрила, применяется как средство для очистки воды и сточных вод, для обогащения урановых минералов. [c.135]

Общие сведения. К актиноидам относят элементы с порядковым номером от 89 до 103. Все актиноиды — радиоактивные элементы. Наиболее медленный самопроизвольный распад претерпевают торий и уран. Чем тяжелее актиноид, тем меньше его период полураспада. В земной коре содержатся ТЬ (6-10 мас.%) и и 2-10 мас.%)- Важнейшими их минералами являются ТЬ5 04 (торит) и из08(и02-2и0з) — уранинит, или урановая смолка. В следовых количествах в урановых минералах находятся актиний, протактиний и нептуний (как дочерние элементы урана). Остальные элементы получают искусственно в микроколичествах (например, Мс1 получен в количестве 17 атомов). Для Ас и его электронных аналогов (тяжелых актиноидов) устойчивой степенью окисления является +3. В этой степени окисления типы и свойства соединений актиноидов сходны с соответствующими соединениями лантаноидов (по этой причине лантаноиды используются как носители микроколичеств актиноидов). У остальных представителей ряда актиноидов степени окисления разнообразны (особенно у элементов и, Кр, Ри и Ат). Такое разнообразие степени окисления обусловлено большим по силе, чем в ряду лантаноидов, эффектом и /-сжатия, которое нивелирует различия в энергиях 6 - и 5/-орбиталей. Отсутствие высоких степеней окисления у тяжелых актиноидов связано с их более высокой, чем в случае легких актиноидов, радиоактивностью. [c.509]

Уранинит 5/73 Урановая кислота 5/83 Урановые минералы 5/73 Уранон 1/380 2/451 [c.732]

В 1947 г. акад. В. Г. Хлопин с сотрудниками путем измерения соотношения изотопов ксенона (124 136) и аргона (36<,Л>40), выделенных из уранинита пегматитовых жил Северной Карелии, показал, что ксенон в этом минерале образуется при спонтанном делении урана. Дальнейшие детальные исследования показали, что в урановых минералах происходит как спонтанное деление так и деление ядер медленными нейтронами, которые, как мы увидим дальше, всегда присутствуют в урановых минералах. Доля этих двух видов деления зависит от возраста минерала, концентрации урана и природы примесей, присутствующих в минерале. Наблюдаемые в земной коре аномалии в распространенности некоторых изотопов теллура, ксенона и самария объясняются И. П. Селиновым спон" танным делением изотопов трансурановых элементов (например, f ), последние могли входить в состав вещества, из которого образовалась наша планета, но вследствие сравнительно малых периодов полураспада полностью распались. [c.159]

Одним из важных следствий наличия в земной коре нейтронов является присутствие в урановых минералах долгоживущих изотопов и Pu2з , которые образуются по реакциям [c.160]

Не = о + N022 Не22, которые протекают в урановых минералах. Благодаря этим реакциям происходит изменение изотопного состава неона. Так, отношение Не2 /Не2° в неоне, выделенном в одном из таких минералов, равно 1,05, а для неона атмосферы — 0,0028. [c.160]

При переработке бедных урановых руд большое значение имеет их предварительное обогащение. Для отделения урана от пустой породы применяют методы механического обогащения (гравитация, флотация, магнитная сеперация, радиометрическое обогащение, использующее радиоактивные свойства урановых минералов, и др.) после механического обогащения, как правило, получаются концентраты с невысоким содержанием урана. Более богатые промышленные концентраты, содержащие до 20—60% урана, получаются при гидрометаллургических процессах переработки урановых руд, заключающихся в кислотном или карбонатном выщелачивании урана с последующим выделением урана из раствора методами осаждения, экстракции или сорбции. [c.8]

Для возбуждения люминесценции урановых минералов могут применяться ультрафиолетовые источники света, как длинноволновых, так и коротковолновых лучей [22, 222], а также фиолетовая часть видимого спектра и катодные лучи. При изучении люминесценции минерала наблюдение ведут на свежем изломе и возбуждении светом Я - 300—400 ммк. Каждый люминесцирующий минерал имеет собственное положение максимумов в спектре свечения [155]. Цвет люминесценции ряда урановых минералов (желто-зеленый) очень близок по спектральному составу к свечению вил-лемита, однако между ними имеется и различие так, в спектре свечения виллемита отсутствует структура полос и наблюдается длительная фосфоресценция, в то время как у урановых минералов длительная фосфоресценция отсутствует. Благодаря простоте и высокой чувствительности люминесцентный метод в комбинации с другими нашел применение при поисках урановых месторождений [155, 1058]. По наблюдению люминесценции урана, не нарушая цельности зерна и не выделяя уран, судят о распределении урансодержащих веществ на поверхности образца. [c.158]

Урансодержащне минералы, которые сами не люминесцируют, могут быть переведены в люминесцирующее состояние путем обрызгивания их поверхности различными растворителями или путем сплавления с фтористым натрием. В. Г. Мелковым и 3. М. Свердловым [156] в качестве растворителей урановых минералов (по способу обрызгивания) были испытаны серная, азотная, соляная, уксусная и фосфорная кислоты различных концентраций. Обнаружено, что во всех случаях образуются люминесцирующие (преимущественно под действием коротковолнового ультрафиолетового излучения) соединения урана, имеющие характерные полосатые спектры. Свечение сохраняется и после высыхания поверхности минерала. Для уранованадатов рекомендуют брать серную кислоту. Применяя этот прием, можно получить пол у количественную оценку (о количестве урана судят по величине люминесцирующей поверхности минерала). [c.159]

Урановые минералы, как известно, по своему происхождению делятся на первичные и вторичные. Первичные минералы в большинстве представляют собой соединения окислов урана (IV), титана, железа, тантала, ниобия, редкоземельных элементов и др. К их числу относятся уранинит с его разновидностями, урановая смолка и др. все первичные минералы урана хорошо растворяются в разбавленной и концентрированной HNO3, а также в HGI и H2SO4 в присутствии окислителя. [c.343]

В зоне окисления урановых месторождений, иифиль-трационные залежи в песчаниках. Отенит и другие вторичные урановые минералы [c.333]

При поисках урановых минералов в первую очередь необходимо обращать внимание на черные сажистые примазки и ярко-окращенные налеты. Кроме того под влиянием а-излучения урана бесцветные минералы приобретают окраску кварц — дымчато-черную полевые щпаты и кальцит —красно- или темно-бурую, а флюорит — черно-фиолетовую. [c.440]

Рзэ образуют свыше 150 минеральных видов, однако многие из них довольно редки и представляют лишь теоретический интерес. Минералы, содержащие рзэ, могут быть разделены на две большие группы группу собственно редкоземельных минералов, в которых рзэ являются основным (или одним из основных) компонентом, и группу минералов, в которых рзэ играют подчиненную роль, частично замещая основные компоненты. Примерами минералов первой группы могут служить монацит, ксенотим, бастнезит и др. Вторая группа минералов представлена апатитом, сфеном, рядом циркониевых минералов (циртолит, альвит, эвколит) и некоторыми урановыми минералами. [c.11]

В начале 1895 г. Д. Рэлей и У. Рамзай узнали, что американец У. Гиллебрандт при изучении минералов, содержащих уран (клевеит), обнаружил выделение из них при кипячении в серной кислоте какого-то газа, принятого им предположительно за азот. В марте 1895 г. У. Рамзай, повторив опыт У. Гиллебрандта, получил около 20 см газа и при исследовании его спектра увидел блестящую желтую линию, почти совпадающую с желтой линией натрия. Подозревая присутствие в газе неизвестного элемента, условно названного криптоном (т. е. скрытым), У. Рамзай послал пробу, газа для исследования известному спектроскописту У. Круксу и уже на другой день получил от него телеграмму Криптон — это гелий, приезжайте посмотреть Так был открыт второй инертный газ. Вскоре было установлено, что гелий содержится не только в урановых минералах, но и в других природных источниках, в частности в атмосфере. После этого перед У. Рамзаем вновь встала проблема размещения гелия и аргона в периодической системе. Не сразу он пришел к предположению о су- [c.189]

Изучение фотолюминесценции урановых минералов и руд показало, что не все урановые и урансодержащие минералы люминесцируют [155, 738, 1055, 1057 и др.]. Наиболее ярко люминесцируют фосфаты, фториды, арсенаты, карбонаты, сульфаты и суль-фокарбонаты уранила. Слабо люминесцируют ванадаты и силикаты. Цвет люминесценции урановых минералов может быть желто-зеленым, голубовато-зеленым, желтым. Спектральный состав излучения можно установить с помощью карманного спектроскопа. Минералы, в состав которых входят U(IV)), а также U (VI), выступающий в качестве кислотообразующего окисла, не люминесцируют. Люминесцентная способность минералов, содержащих группу уранила, зависит от других катионов и анионов, присутствующих в минералах так, Си , Fe +, РЬ +, Fe" +, Мп , Ag , Со , либо полностью тушат люминесценцию уранилсодер-жащих минералов, либо сильно уменьшают интенсивность свечения. [c.158]

Все радиоактивные элементы и изотопы, как известно сейчас объединены в семейства распадаясь, ядро радио активного атома превращается в атомное ядро другого дочернего элемента. Все элементы радиоактивных се мейств находятся между собой в определенном равнове сии. Измерено, что в урановых рудах равновесное отно шепие урана к полонию составляет 1,9-10 , а в равпове сии с граммом радия находятся 0,2 мг полония. Это зна чит, что в урановых минералах радия почти в 4 млн раз меньше, чем урана, а полония еще в 5 тыс. ра меньше. [c.286]

Природный уран содерлсит несколько изотопов уран 238 (99,285%), уран 235 (0,71%), уран 234 (0,005%). Из урана 238 получают ядерное горючее — плутоний. Таким образом, природный уран является одним из источников получения естественного ядерного горючего — урана 235 и искусственного плутония 239. Урановые минералы встречаются в природе в виде небольших вкраплений (от сотых долей до нескольких процентов) в плотные горные породы. Первым этапом обработки урановых руд является обогащение. Методы переработки урановых концентратов зависят от их состава. [c.421]

Следующая стадия — обогащение урановой руды в цепочке работы с ураном — является менее радиаци-01шоопасной. В зависимости от типа руды, применяются четыре вида обогащения а) механическое, основанное на различии механических свойств урановых минералов и пустой породы б) гравитационное, основанное на большей плотности урановых минералов в) радиометрическое г) флотационное. Так как полностью отделить руду от пустой породы практически невозможно, то после этой стадии остаются первые так называемые хвосты — пустая порода, содержащая небольшое количество урана и, следовательно, продукты его распада. Обогащенная руда подвергается тонкому измельчению, и эта стадия, как и добыча урана, представляет серьезную радиологическую опасность, так как сопровождается значительной эмиссией радона в атмосферу. Стадия выщелачивания урана из руды сопровождается незначительной эмиссией радиоактивных веществ в окружающую среду. Обычно процедура растворения руды проводится растворами серной кислоты в присутствии природного диоксида марганца для перевода четырехвалентного урана в шестивалентный. При этом получаются растворы сульфата уранила. Если же в урановой руде имеется большое количество карбонатов, то расход серной кислоты будет слишком большим, и тогда применяется содовое (карбонатное) выщелачивание. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология