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

---