Pitchblende (uraniniit): uraanirikas radioaktiivne mineraal ja maak
Pitchblende (uraniniit) — must uraanirikas radioaktiivne mineraal. Lugege keemilist koostist, ajaloolisi leide Ore mägedest ning rolli uraani, plii ja heeliumi tekkes.
Pitchblende on radioaktiivne, uraanirikas mineraal ja maak. Selle keemiline koostis on suures osas UO2, kuid see sisaldab ka UO3 ning plii-, toorium- ja haruldaste muldmetallide oksiide. Seda tuntakse pitchblende'ina selle süsimusta värvi ja suure tiheduse tõttu ning nimetatakse tavaliselt ka uraniniidiks. Mineraal esineb sageli massiivsete kildude või kobaratena, kristallid on suhteliselt haruldased; päris uraaniniit on isomeetrilise (kuubi) kristallstruktuuriga. Tihedus on kõrge ja varieerub sõltuvalt lisanditest (tavaliselt mõned grammid kuupsentimeetri kohta; sõltuvalt puhtusest ~7–10 g/cm³). Pitchblende'i leidub paljudes paikades maailmas: tuntud varajased leiukohad on 15. sajandist alates hõbekaevandused Ore mägedes piiril Saksamaa ja Tšehhi, ent olulisi kaevandusi on olnud ka mujal (näiteks 20. sajandi alguse allikad Kongo piirkonnas). Saksamaal leitud pitchblende'i proove kasutas M. Klaproth 1789. aastal uraani elemendi avastamiseks.
Pitchblende sisaldab väikestes kogustes ka raadiumi, mis tekib uraani radioaktiivse lagunemise käigus. Kuna uraani isotoobid 238U ja 235 lagunevad lõpuks plii isotoopideks 206Pb ja 207Pb, sisaldab pitchblende püsivalt ka pliid. Alfahajumise käigus tekib lisaks heelium, mistõttu pitchblende sisaldab väikestes kogustes heeliumi. Maal leiti heeliumi esmakordselt pigioksiidist pärast seda, kui see oli algselt avastatud Päikese atmosfääris; Maa-leiuks ühena olulistest uurijatest oli William Ramsay, kes eraldas heeliumi uraniniidist (cleveite) 1895. aastal. Marie ja Pierre Curie töötasid samuti pitchblende'i kallal ning 1898. aastal eraldasid sellest suurema hulga raadiumi, mis oli oluline samm radioaktiivsuse uurimisel.
Majanduslikult on pitchblende peamine uraani allikas: seda kaevandatakse uraani tootmiseks, mis omakorda kasutatakse tuumaenergia kütuses ja (ajaloos ka relvajõududes) tuumarelva valmistamiseks. Uraani eraldamiseks kasutatakse tavaliselt purustamist ja keemilisi töötlemismeetodeid (nt leostamine väävelhappega või aluselistes lahustes), mille tulemusena saadakse uraani kontsentraat ("kollane koor" ehk yellowcake). Kuna pitchblende on tugevasti radioaktiivne ja sisaldab raskemetalle, nõuab selle käsitlemine ja ladustamine eritingimusi: kaitsekihtide, ventilatsiooni ja jäätmekäitluse korraldust, et vähendada ioniseeriva kiirguse ja toksiliste metallide terviseriske ning keskkonnareostust.
Esinemine
Pitchblende on peamine uraanimaak. Mõned maailma kõrgeima kvaliteediga uraanimaagid leiti Shinkolobwe kaevandusest Kongo Demokraatlikus Vabariigis (Manhattani projekti algne allikas) ja Athabasca basseinist Põhja-Kanadas. Veel üks oluline pigiraani allikas on Great Bear Lake'i piirkonnas Kanada Loode-Territooriumidel, kus seda leidub suurtes kogustes koos hõbedaga. Seda esineb ka Austraalias, Saksamaal, Inglismaal ja Lõuna-Aafrikas. Ameerika Ühendriikides leidub seda New Hampshire'i, Connecticuti, Põhja-Carolina, Wyomingi, Colorado, Arizona ja New Mexico osariikides.
Uraanimaaki töödeldakse tavaliselt kaevanduse lähedal kollakoogiks, mis on uraani töötlemise vaheetapp.
Uraniniidi kristallid Topshamist, Maine'ist (suurus: 2,7×2,4×1,4 cm).
Seotud leheküljed
- Thorianite
- Uraanimaagi hoiused
- Mineraalide loetelu
- Uraanikaevanduste loetelu
Küsimused ja vastused
K: Mis on pigi?
V: Pitchblende on uraanirikas mineraal ja maag, mis on radioaktiivne, musta värvi ja suure tihedusega ning sisaldab UO2, UO3, pliid, tooriumi ja haruldasi muldmetalle.
K: Miks nimetatakse seda pigirohtu?
V: Seda nimetatakse pigirohtu selle musta värvi tõttu.
K: Kus leiti pigirohtu esmakordselt?
V: Pitchblende leiti esmakordselt hõbekaevandustest Ore mägedes, Saksamaa ja Tšehhi piiril.
K: Kes ja mis aastal kasutas pitchblende uraani avastamiseks?
V: M. Klaproth kasutas 1789. aastal Saksamaal leitud pigirohtu uraani avastamiseks.
Küsimus: Milliseid muid elemente sisaldab pigirohtu peale uraani?
V: Pitchblende sisaldab ka plii, tooriumi ja haruldaste muldmetallide oksiide.
K: Milline on raadiumi allikas pigirohelises?
V: Raadium on uraani radioaktiivne laguprodukt, mida leidub pigirohelises.
K: Milline muu element esineb pigišleelis alfahajaotuse tulemusena ja kus see esmakordselt avastati?
V: Ka heelium esineb pigioksiidis alfahajaotuse tulemusena ja seda leiti esimest korda Maal pigioksiidist pärast seda, kui see oli avastatud Päikese atmosfääris.
Otsige