Smolinec (uraninit): rádioaktívny minerál a ruda bohatá na urán
Smolinec (uraninit) — rádioaktívny minerál a ruda bohatá na urán: chemické zloženie, rádioaktívne rozpady, história objavu a využitie v baníctve a vede.
Smolinec je rádioaktívny minerál a ruda bohatá na urán. Jeho chemické zloženie je prevažne UO2, ale obsahuje aj UO3 a oxidy olova, tória a prvkov vzácnych zemín. Je známy ako smolinec vďaka svojej čiernej farbe a vysokej hustote. Bežne sa označuje aj ako uraninit. Minerál je známy minimálne od 15. storočia zo strieborných baní v Krušných horách na nemecko-českom pohraničí. Pitchblend nájdený v Nemecku využil M. Klaproth v roku 1789 na objavenie prvku urán.
Fyzikálne a mineralogické vlastnosti
Smolinec sa väčšinou vyskytuje v masívnych, zrnkatých alebo botryoidných agregátoch a často nemá dobre vyvinuté kryštály. Má čiernu až tmavosivú farbu a lesk môže byť submetalický až mastný. Odstup farby (streak) je obvykle hnedočierný. Tvrdosť na Mohsovej stupnici sa pohybuje približne medzi 5 a 6, konkrétne hodnoty však môžu variovať v závislosti od stupňa oxidácie a príměsí. Hustota smolinca je vysoká a môže sa pohybovať v širokom rozmedzí (približne 6,6–10 g/cm3), preto je ľahko rozpoznateľný podľa ťažoby.
Geologické výskyty a sprevádzajúce minerály
Smolinec sa nachádza v rôznych geologických prostrediach: v žilných ložiskách spojených s hydrotermálnymi procesmi, v žulových a pegmatitových prostrediach, ale aj v sedimentárnych ložiskách (napr. pieskovcové ložiská bohaté na urán). Často sa vyskytuje spolu s inými uranium-minerálmi a sekundárnymi produktmi oxidácie uránu, ako sú autunit, uranofán či torbernit (sekundárne minerály sú typicky žltozelené až zelené).
Rádioaktivita, rozpadové produkty a význam pre datovanie
Smolinec obsahuje malé množstvo rádia ako produkt rádioaktívneho rozpadu uránu. Keďže izotopy 238U a 235U sa postupne rozpadajú na izotopy 206 olova Pb a 207Pb, smolinec vždy obsahuje aj malé množstvo olova. Táto vlastnosť sa využíva v metódach urán‑olovo pre geochronológiu na stanovenie veku hornín a minerálov. Malé množstvá hélia sú tiež prítomné v smolinci ako výsledok alfa rozpadu; uvoľnené alfa častice (jadra hélia) sa v mineráli zachytávajú a tvoria izotopické zásoby hélia, ktoré sú dôležité pre niektoré geochemické štúdie. Hélium sa na Zemi prvýkrát objavilo v smolinci po tom, ako bolo objavené v atmosfére Slnka.
Využitie
Smolinec je primárnou rudou uránu a historicky mal zásadný význam ako surovina pre výrobu uránových zlúčenín. Dnes sa vyťažuje a spracováva na získanie uránu pre jadrové palivá a pre priemyselné a vedecké aplikácie. Okrem toho mal urán z minula využitie pri výrobe skla (tzv. uránové sklo) a ako pigment v keramike; tieto použitia sú dnes výrazne obmedzené z dôvodu bezpečnosti.
Bezpečnosť a ochrana
Vzhľadom na vysokú rádioaktivitu smolinca sú pri jeho manipulácii potrebné prísne bezpečnostné opatrenia. Nebezpečenstvo predstavujú:
- ionizujúce žiarenie (predovšetkým alfa a čiastočne gama žiarenie),
- radón (radioaktívny plynný produkt rozpadu rádia), ktorý môže unikať z rudy a akumulovať sa v uzavretých priestoroch,
- vdechnutie prachových častíc alebo požitím kontaminovaných materiálov.
Historické poznámky
Názov „smolinec“ (v iných jazykoch často „pitchblende“) odkazuje na tmavú, smolovitú (pitch) konzistenciu minerálu. Objav a štúdium pitchblende v 18. storočí viedli k izolácii nového prvku, ktorého pomenoval M. Klaproth „urán“ podľa planéty Urán, čím sa položili základy modernej chémie a nukleárnej vedy.
V závere: smolinec/uraninit je kľúčovým minerálom pre pochopenie geologických procesov súvisiacich s uránom, má významné historické i technické využitie, avšak vyžaduje rešpekt a dodržiavanie bezpečnostných opatrení pri manipulácii kvôli svojej rádioaktivite.
Výskyt
Smolinec je hlavnou rudou uránu. Jedny z najkvalitnejších uránových rúd na svete sa našli v bani Shinkolobwe v Konžskej demokratickej republike (pôvodný zdroj pre projekt Manhattan) a v Athabaskej panve v severnej Kanade. Ďalším významným zdrojom smolinca je Veľké medvedie jazero v Severozápadných teritóriách Kanady, kde sa nachádza vo veľkých množstvách v spojení so striebrom. Vyskytuje sa aj v Austrálii, Nemecku, Anglicku a Južnej Afrike. V Spojených štátoch sa nachádza v štátoch New Hampshire, Connecticut, Severná Karolína, Wyoming, Colorado, Arizona a Nové Mexiko.
Uránová ruda sa zvyčajne spracováva v blízkosti bane na žltý koláč, ktorý je medzistupňom pri spracovaní uránu.
Kryštály uraninitu z Topshamu, Maine (veľkosť: 2,7 × 2,4 × 1,4 cm)
Súvisiace stránky
- Thorianit
- Ložiská uránovej rudy
- Zoznam minerálov
- Zoznam uránových baní
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to smolinec?
Odpoveď: Smolinec je minerál a ruda bohatá na urán, ktorá je rádioaktívna, má čiernu farbu a vysokú hustotu a obsahuje UO2, UO3, olovo, tórium a prvky vzácnych zemín.
Otázka: Prečo sa nazýva smolinec?
Odpoveď: Smolinec sa nazýva kvôli svojej čiernej farbe.
Otázka: Kde bol smolinec prvýkrát nájdený?
Odpoveď: Smolinec sa prvýkrát našiel v strieborných baniach v Krušných horách na nemecko-českých hraniciach.
Otázka: Kto a v ktorom roku použil smolinec na objavenie uránu?
Odpoveď: M. Klaproth použil smolinec nájdený v Nemecku v roku 1789 na objavenie prvku urán.
Otázka: Aké ďalšie prvky okrem uránu obsahuje smolinec?
Odpoveď: Smolinec obsahuje aj oxidy olova, tória a prvkov vzácnych zemín.
Otázka: Čo je zdrojom rádia v smolinci?
Odpoveď: Rádium je produkt rádioaktívneho rozpadu uránu, ktorý sa nachádza v smolinci.
Otázka: Aký ďalší prvok je prítomný v smolinci ako výsledok alfa rozpadu a kde bol prvýkrát objavený?
Odpoveď: Hélium je tiež prítomné v smolinci ako výsledok alfa rozpadu a po prvýkrát bolo objavené na Zemi v smolinci po tom, ako bolo objavené v atmosfére Slnka.
Prehľadať