├хюїшьш  єЁрэр

1. Химические свойств четырех и шести в лентного ур н .

Ур н -белый мет лл плотностью 18,3 г/см, пл вящийся при

темпер туре 1133 гр дус . Мет лл дост точно ктивен - при сл бом

н грев нии он з гор ется в присутствии воздух . Он легко соеди-

няется с серой и г логен ми, вытесняет водород из р зб вленных

кислот, с обр зов нием солей четырехв лентного ур н , в очень

измельченном виде вытесняет водород из воды.

Ур новый нгидрит имеет х р ктер мфотерного окисл который

при р створении в кислот х обр зует соли, где роль мет лл игр ет

ион (UO^), при р створении в щелоч х обр зует кислотные ост т-

ки в виде комплексных соединений. В химических соединениях ур н

может н ходится в четырех в лентных состояниях U3+, U4+,U5+,U6+.

U3+ в природных условиях не существует и может быть получен

только в л бор тории. Соединения пятив лентного ур н в основном

не устойчивы и легко р зл г ются н соединения четырех и шести-

в лентного ур н .

2UCl5= UCl4+UCl6

В водных р створ х U5+ н ходят в виде комплексного ион

(UO2)+. В щелочной среде устой чивость ион возр ст ет.

Н иболее устойчивыми ион ми в природных условиях являются

четырех и шести в лентный ур н. Ионы четырехв лентного ур н ус-

тойчивы в вост новительной обст новке. Они получ ются путем по-

тери двух электронов с s подуровня 7-го уровня d-подуровня 6-го

уровня и f-подуровня 5-го уровня при этом обр зуется ионы с

внешним восьмиэлектронным уровнем н логичным с бл городными г -

з ми что х р ктерно для литофильных элементов. Это объясняет их

высокую химическую ктивность по отношению к кислороду и с бую

поляриз ционную способность.

Известно что кислотные или щелочные свойств элементов з -

висят от отношения в лентности к ионному р диусу. Оценку кислот-

ных свойств удобно производить по ди гр мме К ртледж . Здесь же

можно т кже оценить элементы способные производить изоморфные

з мещения при условии сходной электронной структуры. Из схемы

видно, что в сильнощелочных р створ х U4+ может проявлять нгид-

ридные свойств , но в нейтр льных и сл бокислых ктивно ре гирует

с ион ми гидроксил , гидроксил четырехв лентного ур н плохо

р створяется в воде. Для U(OH)4 р створимость сост вляет

5,2*10-12 моль/л, что в 1000 р з ниже р створимости гидроксид

люминия.

В отличии от четырехв лентного ур н шестив лентный ур н

приним ет более ктивное уч стие в геологических процесс х.

Для UО2(OH)2 р створимость сост вляет 3.5*10-9 моль/л.

Конст нт диссоци ции р вн 2*10-22. В неитр льной среде кон-

центр ция ионов ур нил р вн 10-8 моль/л и только в кислых

р створ х рН=4 он повыш ется до 10-2 моль/л. Учитыв я, что в

р створе могут присутствов ть, к к продукты гидролиз , ионы

UO2(OH)+, общ я концентр ция ионов ур н в нейтр льной среде не

опуск ется ниже 10-6 моль/л.

К тион UO2+2 предст вляет собой линейное обр зов ние в

центре которого н ходится U4+, томы кислород р сположены н

один ковых р стояниях. По д нным ионных р диусов было уст новле-

но, что связь том ур н с том ми кислород носит ков лентный

х р ктер. При ков лентной связи томы имеют общие элкектроны,

которые объясняют высокую прочность соединения. Низкую прочность

соединений шестив лентного ур н объясняется тем что весь з ряд

сосредоточен вокруг ур н , не вокруг кислорд . Ионный р диус

этого к тион примерно р вен 3 А, т кой р диус зн чительно з т-

рудняет изоморфное вхождение в крист ллическую структуру. Следо-

в тельно с мостоятельные минер лы шестив лентного ур н могут

обр зовыв ться в основном с крупными нион ми. Большие р змеры

к тион U+6 объясняют его н копление в мелкозернистых пород х.

2. Р спростр ненность ур н в земной коре.

Несмотря н высокий томный номер и возможность р сп д

ядер, содерж ние ур н в земной коре относительно высокое. В

земной коре содержится около 2.5*10-4% ур н . В коре содерж ние

ур н достиг ет 4*10-4%, в м нтии 1.2*10-6% и ядре 3*10-7%.

2.1 М гм тические горные породы.

Кл рк ур н сильно меняется в з висимости от сост в м гм -

тических горных пород. Н ибольшее зн чение КК=14 в щелочных и

ультр щелочных горных пород х. Кл рк ур н прямопропорцион льно

з висит от гп итности горных пород. Т к с мые высокие содерж -

ния отмеч ются в гп итовых нефелиновых сиенит х Ловозерского

м ссив . Причем ур н больше концентрируется в кцессорных мине-

р л х инрузивных пород. При щелочно-кремнистом мет сом тозе гр -

нитных интрузий ч сто происходит диффузионное перер спределение

ур н с извлечением его из крист ллической решетки кцессорных

минер лов. В эффузивных пород х до 90% ур н н ходится в стекло-

видной м ссе.

Н сегодняшний день м гм тические рудопроявления промышлен-

ного зн чения не имеют.

2.2 Мет морфические горные породы.

В мет морфических пород х содерж ние ур н обычно ниже

кл рк . Н иболее высокими содерж ниями ур н х р ктеризуются уг-

леродисто-кремнистые сл нцы и бог тые к лием р зличные гнейсы.

При мет морфизме полевошп т-кв рцевых пород происходит миг-

р ция ур н от центр к периферии толщи.

Существенное изменение содерж ния ур н вызыв ют процессы

ультр мет морфизм и гр нитиз ции. Особенно зн чительное обог -

щение ур ном происходит при щелочно-кремнистом мет сом тозе.

2.3 Ос дочные породы.

Н копление ур н в ос дочных пород х безусловно происходит

очень не р вномерно, из-з чего выделяют ряд геохимических комп-

лексов.

Для грубых терригенных ос дков кл рки концентр ции близки к

единице. В мелкозернистых пород х кл рки ур н зн чительно повы-

ш ются. Сильно влияет н содерж ние ур н в ос дочных пород х

орг ническое вещество, одн ко четкой связи не н блюд ется. Низ-

кое содерж ние ур н х р ктерно для известняков и мергелей, иск-

лючение сост вляют битуминозные р зновидности этих пород. С мые

низкие содерж ния ур н отмечены в нгидрит х и к менных солях.

Изучение геохимии живого веществ пок зыв ет, что орг низмы

не концентрируют ур н. Одн ко отжившие свой срок орг низмы н

р зличных ст диях ди генез способны н к плив ть р дио ктивный

элемент до промышленных концентр ций. Что они и дел ют при н ли-

чии вод с окислительной обст новкой, котор я способствует мигр -

ции ур н . В д нных пород х н копление ур н связ но с н ложен-

ными процесс ми.

Вместе с тем р спростр нены предположительно первично ур -

ноносные углеродисто-кремнистые и углеродо-глинистые сл нцы.

М ксим льные содерж ния ур н достиг ют 0.03%. Обог щенные прос-

лои сложены углеродистыми сл нц ми обог щенные пиритом и фосфо-

рит ми. В не мет морфизов ных углистых сл нц х первичных ур но-

вых минер лов не обн ружено. В к честве обог щ емых ур ном выде-

ляют фосфориты, в которых содерж ние ур н возр ст ет с повыше-

нием содерж ния фосфор . Фосф ты ч сто предст влены фр нколитом

(С 5(PO4,CO3)3F. Предположительно четырехв лентный ур н изоморф-

но з мещ ет в нем к льций. Одн ко имеются эксперимент льные д н-

ные говорящее о зн чительной сорбции, видимо ур нил , фосф тным

веществом.

3. Изоморфизм.

Изоморфизм -процесс при котором один ион з мещ ет другой.

Это возможно когд :

1 колеб ние ионных р диусов не превыш ет более

15% при норм льных темпер тур х.

2 Поляриз ция этих ионов должн быть один ковой.

В изоморфизме с ур ном уличены Th4+, Ce4+, Zr4+,

Hf4+,TR3+,Y3+, Sc3+, Ca2+. Причем UO2-ThO2-Ceo2 способны

з мещ ть друг друг в неогр ниченных колличеств х. В изоморфизме

по видемому может уч ствов ть только четырехв лентный ур н, т к

к к у ионов шестив лентного ур н слишком большой ионный р диус,

из-з высокой ктивности мет ллического ур н в природе не об-

н ружено.

Ур н в р зличных геологических процесс х.

Не смотря н ср внительно высокое содерж ние ур н в м гм -

тических горных пород х он пр ктически не обр зует промышленных

концентр ций. К к уже отмеч лось повышенные концентр ции этого

элемент