Uraniniitti
Uraniniitti on paljon uraania sisältävä mineraali, joka koostuu pääosin uraanidioksidista UO2. Se sisältää myös uraanitrioksidia UO3 ja usein myös toriumia, zirkoniumia ja lyijyä[1][2][3] sekä eräiden muiden alkuaineiden oksideja.
| Uraniniitti | |
|---|---|
 Uraniniittia eli pikivälkettä |
|
| Luokka | Mineraali |
| Kemialliset ominaisuudet | |
| Kemiallinen kaava | UO2 |
| Molekyylipaino | 270.03 gm |
| Fysikaaliset ominaisuudet | |
| Väri | Musta, mustanruskea, harmaa |
| Asu | Massamainen, kiteinen, dendriittinen |
| Kidejärjestelmä | Kuutiollinen |
| Kaksostus | {111}, harvinainen |
| Lohkeavuus | Ei ole |
| Murros | Hauras–epätasainen |
| Taottavuus | Murenee taottaessa |
| Kovuus Mohsin asteikolla | 5–6 |
| Tiheys | 10,88 g/cm3 |
| Optiset ominaisuudet | |
| Optiset ominaisuudet | Isotrooppinen |
| Kiilto | Rasvakiilto |
| Ultravioletti fluoresenssi | Ei ole |
| Viiru | Ruskeanmusta |
| Läpinäkyvyys | Ei läpinäkyvä |
| Muut ominaisuudet | Radioaktiivinen |
| Lähteet | |
Tunnetuin uraniniitin laji on pikivälke. Kaivosmiehet antoivat nimen, koska he usein harhautuivat luulemaan pikivälkettä hopeamalmiksi.[4]
Esiintyminen
Uraniniittia esiintyy graniittisissa ja syeniittisissä pegmatiiteissa. Lisäksi sitä tavataan hydrotermisissä juonissa ja kvartsisorakonglomeraateissa.[1] Juonina se voi esiintyä yhdessä lyijy- kupari- ja tinamalmien kanssa. Uraniniitti on yleisin uraanimineraali ja tärkeä uraanimalmi.[1][2][3]
Huomattavia pikivälke-esiintymiä on Isolla Karhujärvellä (engl. Great Bear Lake) Kanadassa, jossa, kuten Jáchymovissa, se esiintyy yhdessä hopean kanssa. Alueella toimii monimetallikaivoksia. Eräitä rikkaimpia uraaniesiintymiä on löydetty Athabascan alueelta Saskatchewanista. Uraniniitin esiintymiä tunnetaan myös Australiasta, Saksasta, Englannista, Yhdysvalloista ja Etelä-Afrikasta.[4]
Uraniniitti esiintyy luonnossa tyypillisesti epästoikiometrisenä, jossa uraani esiintyy sekä hapetustilalla +IV että +VI, myös pelkistävissä olosuhteissa. Uraniniitin kemiallinen kaava ilmoitetaankin usein muodossa UO2+x kuvaamassa osittaista hapettumista, tai vaihtoehtoisesti U4O9, U3O7 jne. muuttuvan kiderakenteen mukaisesti. Uraniniitti on paitsi mineraalin yleisnimitys myös sen kiteinen morfologinen muoto, kun taas pikivälkkeeksi kutsutaan vain amorfista massamaista uraniniittia.
Ominaisuudet
Uraniniitti on lohkopinnoiltaan kiiltävä, väriltään teräksenmusta tai ruskea ja rakenteeltaan rakeinen. Kovuus on 5–6. Korkean uraanipitoisuuden vuoksi se on hyvin painava mineraali, ominaispainoltaan 6,5–10,9. Pikivälkkeen kovuus on 4–6, ominaispaino 6–8. Molempien rapautumistuotteet ovat voimakkaan värisiä, vihertäviä, keltaisia tai oransseja ja multamaisia.
Uraanin radioaktiivisuudesta johtuen sen koko hajoamissarja on edustettuna luonnonnäytteissä. Hajoamissarjan päätepiste, stabiili lyijy, ei kemiallisesti sovi hyvin uraniniitin kiderakenteeseen joten se vapautuu helposti kun mineraalissa tapahtuu muutoksia, esim. liukenemista tai uudelleenkiteytymistä. Tämä mahdollistaa uraniniittimineraalien hyvän iänmäärityksen.
Radioaktiivisuus
Uraniniitti on hyvin radioaktiivista, muttei muodosta merkittävää akuuttia terveysriskiä.[1][2][3] Kaikki uraniniitti sisältää pieniä määriä voimakkaasti radioaktiivista radiumia, joka on osa uraanin hajoamissarjaa. Tästä syystä uraniniittia voi etsiä säteilymittareilla, kuten geigerputkella. Radioaktiivisuuden ja etenkin uraniniitin radonin tuotannon vuoksi uraniniittia ei ole syytä varastoida kotiinsa.[4][5]
Uraniniitin kemiaan vaikuttaa radioaktiivisuus selvästi tavallisempia kivilajeja enemmän. Se sisältää aina lyijyä, joka on uraanin hajoamissarjan lopullinen päätepiste. Myös pieniä määriä heliumia esiintyy tavallisesti alfahajoamisen seurauksena. Luonnossa äärimmäisen harvinaista teknetiumia esiintyy uraniniitissa häviävän pieniä määriä uraani-238:n spontaanin fission seurauksena.
Historia
Martin Klaproth löysi Joachimsthalin (nyk. Jáchymovin) pikivälkkeestä uraanin 1789. Marie Curie eristi radiumin siitä 1898. Siten radioaktiivisuuden keksiminen tapahtui nimenomaan uraniniittien hyvin korkean uraanipitoisuuden seurauksena. Jáchymovin rikkaat uraniniittiesiintymät olivat maailman ensimmäisen uraanikaivoksen sijaintipaikka.[6]
Lähteet
- http://www.mindat.org/min-4102.html
- http://www.webmineral.com/data/Uraninite.shtml
- Jones, Adrian: Kivet, s. 59. Printing Express Ltd, Hongkong 2006: Werner Söderström Oy, 2006. ISBN 951-0-31579-6.
- Cornelius S. Hurlbut, Cornelius Klein: Dana's Manual of Mineralogy. John Wiley & Sons Inc, 1977. ISBN 0-471-03288-3
- Karhunen, P.: Malminetsijän kiviopas (Arkistoitu – Internet Archive). Geologian tutkimuskeskus, Espoo, 1994.
- Goldschmidt, B.: Uranium's Scientific History 1789–1939 (Arkistoitu – Internet Archive). Uranium Instituten 14. kansainvälinen symposium, Lontoo, 1989.
Aiheesta muualla
- Janeczek J., Ewing R.C.: Structural Formula of Uraninite. J. Nucl. Mat. 190, 128–132 (1992)
- Nowicki L., Garrido F., Turos A., Thome L.: Polytypic arrangements of cuboctahedral oxygen clusters in U3O7. Journal of Physics and Chemistry of Solids 61 (2000), s. 1789–1804 (englanniksi)