Уранинит — минерал урана¶

Уранинит — минерал класса оксидов, диоксид урана с идеализированной формулой UO₂. Представляет собой один из важнейших рудных минералов урана и исторически первое сырьё, из которого был выделен сам элемент уран. Из-за радиоактивности и высокой плотности уранинит относится к числу наиболее узнаваемых минералов, а его разновидности с высоким содержанием радиогенного свинца сыграли ключевую роль в становлении радиогеохронологии.

¶Состав и структура

Чистый диоксид урана в природе встречается редко: кристаллическая решётка уранинита почти всегда содержит примеси тория, свинца, редкоземельных элементов, а также продукты радиоактивного распада — радий, полоний, гелий. По мере распада урана часть атомов урана замещается свинцом, поэтому реальный состав описывают формулой UO₂—UO₃—PbO. Минерал имеет кубическую сингонию и структуру типа флюорита: атомы урана образуют гранецентрированную кубическую упаковку, а атомы кислорода занимают октаэдрические пустоты.

Твёрдость по шкале Мооса — 5,5–6; плотность — около 7,5–10,5 г/см³, причём она растёт с увеличением доли свинца. Цвет варьирует от смоляно-чёрного и железно-чёрного до буроватого; блеск смолистый или полуметаллический. Минерал часто встречается в виде массивных зернистых агрегатов, реже — в форме кубических и октаэдрических кристаллов. Спайность отсутствует, излом раковистый. Уранинит слабо парамагнитен, а его радиоактивность значительно превышает фон, что служит практическим полевым признаком.

¶Разновидности

По составу и происхождению выделяют несколько разновидностей:

• Уранинит — общее название для диоксида урана с незначительными примесями.
• Настуран (уранитовая смолка) — колломорфная, аморфная или скрытокристаллическая разновидность, образующаяся при низкотемпературных гидротермальных процессах; часто содержит больше кислорода.
• Клевеит — разновидность, богатая редкоземельными элементами и торием.
• Торианит — промежуточный минерал между уранинитом и торианитом ThO₂.

Терминологически «настуран» и «уранинит» долгое время различали, однако современная минералогия рассматривает настуран как структурную разновидность уранинита.

¶Происхождение и месторождения

Уранинит образуется преимущественно в гидротермальных жилах вместе с сульфидами, арсенидами и карбонатами, а также в пегматитах и в осадочных породах как результат восстановительных процессов. Вторично он может возникать в зоне окисления при переотложении урана подземными водами.

Крупнейшие месторождения известны в Австралии, Канаде (бассейн Атабаски), Казахстане, Намибии, Нигере и Чехии. Историческое значение имели рудники Яхимова в Чехии и месторождения Саксонии, откуда в конце XIX века добывали урановую руду для получения радия.

¶Значение и применение

Уранинит — главный промышленный источник урана. Из него получают концентрат, из которого затем извлекают уран для ядерного топлива и, в прошлом, для производства радия. Высокая плотность минерала делала его удобным объектом для ранних экспериментов по определению возраста горных пород: именно на уранините были отработаны методы свинцово-уранового датирования, позволившие впервые оценить абсолютный возраст Земли.

¶Радиационная безопасность

Из-за содержания урана и продуктов его распада уранинит радиоактивен и требует осторожного обращения. Основную опасность представляет не столько внешнее гамма-излучение, сколько вдыхание радиоактивной пыли и накопление радона в замкнутых пространствах. Образцы хранят в герметичной таре, а работы с рудой ведут с соблюдением норм радиационной защиты.