3.2. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИНЕРАЛЫ УРАНА И ТОРИЯ

Таблица 3.2

Величины ионных радиусов
(по Аренсу)

Элемент Группа Валентность
3+ 4+ 5+ 6+
Ac актиноиды - - - -
Th (1,08)1 1,02 - -
Pa (1,05)1 0,98 0,80 -
U 1,031 0,97 0,87' 0,80
La лантаноиды 1,14 - - -
Се 1,07 0,94 - -
Pr 1,06 0,92 - -
Nd 1,04 - - -
Sm 1,00 - - -
Eu 0,98 - - -
Gd 0,97 - - -
Tb 0,93 0,81 - -
Dy 0,92 - - -
Ho 0,91 - - -
Er 0,89      
Tm 0,87 - - -
Yb 0,86 - - -
Lu 0,85 - - -
Y иттрий 0,92      

Уран и торий - наиболее распространенные и широко используемые радиоактивные элементы. Они являются членами семейства актиноидов, куда помимо них входят актиний, протактиний и ряд трансурановых элементов. Это определяет значительную общность их химических свойств. Семейство актиноидов (5f-элементов) - химический аналог семейства лантаноидов (4f-элементов). Близость к лантаноидам играет важную роль в геохимии урана и тория. По величине ионных радиусов U4+ ближе к группе "тяжелых" лантаноидов ("иттриевая группа"), a Th4+ - к группе "легких" ("цериевая группа") - табл. 3.2. Благодаря сходству актиноидов и лантаноидов все редкоземельные минералы содержат переменное количество урана и тория в форме изоморфной примеси. При этом U преобладает в "иттриевых" минералах, а Th - в "цериевых". Например, имеет место гетеровалентный изоморфизм:

41

Се3+ + PO
3-
4
→ Th4+ + SiO
4-
4
(в монаците),

Y3+ + РО
3-
4
→ U4+ + SiO
4-
4
(в ксенотиме).

В то же время еще большая близость величин ионных радиусов (наряду с равенством зарядов) наблюдается между U4+ и Тh4+, следствием чего является идентичность их химических свойств. В эндогенных минералах, где уран четырехвалентен, U и Th нередко образуют изоструктурные ряды, например:

UO2 (уранинит) ← ThO2 (торианит).

USiO4 (коффинит) ← ThSiO4 (торит).

42


1 По Захариасену.


Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved