Токсичные минералы (стр. 2 )

Цвет этих корочек или плёнок чёрный или серовато-чёрный. Блеск матовый, иногда слабо смолистый. Излом плоскораковистый или неровный. Твёрдость низкая – меньше 3. Плотность небольшая.

Условия нахождения.

Остаточные урановые черни возникают в результате окисления и разрушения уранинита или настурана, образуя рыхлую массу на поверхности этих минералов или проникая по трещинам в них. В остаточных урановых чернях, образующихся в зоне цементации, радиоактивное равновесие смещено в сторону урана, а в чернях, образующихся в зоне окисления, равновесие смещено в сторону радия.

В зоне цементации черни встречаются в тесной ассоциации с халькозином и ковеллином, а зоне окисления они обычно находятся в тонкодисперсной смеси с гипергенными минералами (лимонит, гётит и др.) и частично сопровождаются вторичными урановыми минералами.

Коффинит. U (SiO4)1-x (OH)4x (Рис.8.3)

Относится к классу силикатов. Входит в группу силикатов урана. У описано пять минералов этой группы, У А. Соболевой и И. Пудовкиной – уже девять. Силикаты урана распространены довольно широко. Нередко образуют скопления, представляющие промышленный интерес.

Рис.8.3. Коффинит

Однако изучены они ещё недостаточно. По коффиниту можно привести следующие характеристики:

Физические свойства.

Цвет  черный. Блеск тусклый до алмазного. Прозрачность просвечивает.
Твердость 5-6. Плотность 4,39-5,1. Излом полураковистый, землистый.
Форма кристаллов – призматические или дипирамидально-призматические. Агрегаты – кристаллы, радиально-лучистые или гроздевидные сростки, землистые выделения, корочки с почковидной поверхностью. Поведение в кислотах – разлагается разбавленными HNO3 и H2SO4. Сильно радиоактивен.

Условия нахождения.

Найден в тесной ассоциации с уранитом, карбонатом урана, чёрными ванадиевыми минералами, органическим веществом, пиритом, кварцем.

Торианит. ThO2, обычно примесь UO2 и РbО. (Рис.8.4)

Относится к классу безводных окислом. Возглавляет группу торианита. Кристаллы кубические, часто округлые., размеров от долей миллиметра до 3-5 см. нередко образуют двойники прорастания.

Физические свойства

Цвет – темносерый до чёрного. При выветривании становится коричневосерым, иногда жёлтовато-бурым. Излом неровный до полураковистого. Твердость 6,5-7,5. Хрупкий. Плотность 8,07-9,7.

Рис. 8.4. Торианит

Плотность и твёрдость уменьшаются с изменением минерала. Блеск смолистый, полуметаллический. Сильно радиоактивен.

Условия нахождения.

Устойчивый высокотемпературный минерал. Обнаруживется в аллювиальных шлихах. Его образование обычно связывают с пегматитовыми процессам минералообразования. Отмечаются находки в пироксенитах и метаморфизованных известняках.

Торит ThSiO4 (Рис. 8.5)

Относится к классу силикатов, подклассу силикатов с изолированными тетраэдрами SiO4, группе циркона. Имеет несколько разновидностей: оранжит – прозрачные или просвечивающие разности оранжевого цвета, ураноторит – разновидность, содержащая уран (U3O8 до 10-16%) и др. Часть тория часто замещается UO2, PbO, Fe2O3,CaO; Обычно содержит гелий и мезоторий, редко присутствует торий. Кристалла очень редки, имеют тот же облик, что и кристаллы циркона.

Рис. 8.5. Торит

Физические свойства.

Цвет чёрный, бурый, жёлтый, оранжевый, розовато-оранжевый, сургучно-красный. Излом раковистый. Твердость 4,5-5,0. Хрупкий. Плотность 4,0-4,8 (по А. Бетехтину – 5,4, у изменённых разностей падает до 4,8 и даже до 4,0).Все разности сильно радиоактивны.

Условия нахождения.

Торит встречается в пегматитовых жилах в ассоциации с дымчатым кварцем, бериллом, флюоритом, турмалином, топазом цирконом и др. Его находки известны в микроклиновых пегматитах, содержащих роговую обманку и диопсид-геденбергит. В меньшей степени здесь распространены: ортит, сфен, оранжит, циркон, магнетит, редко апатит и эпидот. Торит также известен в роговиках. Кристаллы его то рассеяны в породе, концентрируются, образуя подобие прожилков.

8.3. ЖЕРТВЫ РАДИОАКТИВНОСТИ

Виды и дозы излучения

Альфа-излучение – поток тяжелых частиц, состоящих из нейтронов и протонов, не способно проникнуть даже сквозь лист бумаги и человеческую кожу. Становится опасным, только при попадании внутрь организма с вдыхаемым воздухом, пищей, через рану.

Бета-излучение представляет собой поток отрицательно заряженных частиц, способных проникать сквозь кожу на глубину 1-2 см.

Гамма-излучение имеет самую высокую проникающую способность. Его может задержать толстая свинцовая или бетонная плита.

Опасность радиации состоит в её ионизирующем излучении, которое воздействуя на атомы и молекулы превращает их в положительные заряженные ионы, тем самым разрывая химические связи молекул, составляющих живые организмы, и вызывая биологически важные изменения.

Эскпозиционнная доза – основная характеристика, показывающая величину ионизации сухого воздуха. Единица измерения – рентген. (Единица измерения эквивалентной дозы – бэр (биологический эквивалент рентгена) и его дольные единицы: миллибэр (мбэр) микробэр ( мкбэр) и т. д., 1 бэр = 0,01 Дж/кг-1.)

Поглощённая доза – количество поглощённой энергии на единицу массы вещества. Единицами измерения являются грей и рад. При этом 1 грей(Гр) = 100 рад. (Поглощённая доза равна одному грею, если в результате поглощения ионизирующего излучения вещество получило один джоуль энергии в расчёте на один килограмм массы. Радиан – единица используемая сегодня редко)

Эквивалентная доза – мера биологического воздействия на живые организмы. Рассчитывается как поглощённая доза, умноженная на коэффициент качества (КК), показывающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма.

Единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт — это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозегамма-излучения в 1 Гр].

Через другие единицы измерения СИ зиверт выражается следующим образом:

1 Зв = 1 Дж / кг = 1 м² / с² (для излучений с коэффициентом качества, равным 1,0).

КК для рентгеновских, бета и гамма лучей равен 1, для протонов и быстрых нейтронов 3-10, для альфа излучения 20. Отсюда – хотя альфа излучение, имеет низкую проникающую способность, но при попадании внутрь несет наибольшую опасность. При этом при КК=1 можно считать, что 1 бэр соответствует поглощенной дозе в 1 рад. Также для упрощения расчётов, можно считать, что экспозиционная доза 1 рентген для биологической ткани соответствует поглощенной дозе в 1 рад и эквивалентной дозе в 1 бэр (при КК=1), т. е. 1 Р = 1 рад = 1 бэр. Это что касается бэров. Также 1 Зв = 1 Гр (при КК=1).

Мощность дозы – показывает какую дозу облучения за промежуток времени получит живой организм. Единица измерения – зиверт/час. Мощность эквивалентной дозы, или мощность амбиентного эквивалента дозы H*(d), показывают бытовые дозиметры, которые отградуированы, как правило, в мкЗв/час или мкР/час (старые модели). При этом 1 Зв = 100 Р и соответственно 1 Зв/ч = 100 Р/ч.