Минералы, месторождения, породы радия

11.01.2017

Собственных минералов и месторождений Ra не образует.
Среди минералов других элементов, относительно обогащенных Ra, отмечались радиобарит и хокутолиг — Ra-барит. Минералы содержат повышенные количества U и Th и встречены среди минералов термальных источников (Япония, Тайвань, Колорадо, Оклахома, Чехия), а также в урановых рудах (Гюя-Муюн, Средняя Азия). Содержание U низкое — от 7*10в-6 до 1,5*10в-2 %. В Тюя-Муюне радиобарит отмечался в верхних частях рудной зоны в ассоциации с ванадатами уранила и радиокарбонатом состава (Ca, Ra)CО3. Считается, что Ra из растворов может входить в состав вторичных минералов, в частности указываются Pb5(PO4)3Cl и BaCO3; отмечается сорбция Ra гидроксидами Fe и Mn.
Радий — типичный рассеянный металл попутной добычи, тесно связанный с урановыми рудами. Исходя из радиоактивного равновесия в 1 т U содержится 0,366 г Ra. Радий был первым сильно радиоактивным источником и сыграл выдающуюся роль в истории отечественной и мировой радиохимии. К 1940 г. за рубежом его было добыто 2,3 кг. Этот элемент обладает терапевтическим действием как противоопухолевый препарат. Однако в связи с обнаружением новых источников радиоактивной энергии и медицинских препаратов значение Ra значительно снизилось и достигнутая к 40-м годам низкая технофильность (1,6*10в5), вероятно, к настоящему времени не увеличилась.
Ra содержится в месторождениях U и Th. В рудах U содержание 220Ra составляет ~0,3 г/т. Показателен состав руды упоминавшегося месторождения Тюя-Муюн, из которого добывался Ra; среднее содержание (%): SiO2 12,02; CaO 32,01; BaO 4,63; Fe2O3 7,06; Al2O3 4,41; CuO 3,1; Bi2O3 сл., PbO 0,08; U3O8 1,49; Na2О + K2O 0,21; V2O5 3,29; P2O5 0,12; As2O3 0,02; SO3 2,40; CO2 25,49; ThO2 сл.; содержание Ra ~0,00001%. В рудах Th содержатся также изотопы 224Ra, 228Ra.
П. Нук и Р. Джон (1989 г.), изучая отвалы U рудников Канады (Рио-Алгом и Амок), показали, что основным носителем Ra является барит, составляющий 65—75% отвалов; уровни активности 226Ra составляют в нем от 690 до 1360 Бк/г; кроме того, содержится n*100 —n*1000 г/т Sr, К, Mg, Mn, Zn, В, Cu, Pb. В окислительных условиях Ra и Ba выщелачиваются слабо, в восстановительных, наоборот; (Ba, Ra)S04 неустойчив и при низком содержании сульфатов в поровых водах и наличии сульфатбактерий Ra выщелачивается. Вокруг оруденения U образуется ореол Ra с содержанием 10— 15 млн-1 уранового эквивалента.
Кларки Ra не подсчитаны, единичные данные приводятся А.И. Перельманом (%): в ультраосновных породах 1*10в-12, основных 2,7*10в-11, кислых 1,2*10в-10, в донных осадках 5*10в-11, глинах 1*10в-10, известняках 0,5*10в-10. На примере лав вулкана Везувий было показано, что отношение 226Ra/238U достигает 10, в лейците 65, что объясняется флюидным привносом радиоактивных элементов из метасоматизированной мантии в очень короткие сроки.
По оценкам НКДАР (1962 г.), пределы содержаний 226Ra в породах следующие (Бк/кг): граниты 96—114, базальты 18—41, песчаники 11—26, известняки ~15—26, сланцы 15. Самое высокое содержание — 2200 Бк/кг установлено в глиноземистых сланцах Швеции.
По А.И. Перельману, за время геологической истории количество Ra в биосфере снизилось в 2 раза в связи с понижением содержания урана. Содержание Ra в ландшафтах зависит от тектонических и климатических условий и сходно с распределением U и Rn. В обстановке спокойного режима, теплого и влажного гумидного климата (например C1, T3—J и др.) происходит интенсивный вынос Ra из пород зоны гипергенеза; наоборот, в периода интенсивных тектонических движений и аридной обстановки осуществляется накопление Ra и общее увеличение радиоактивности в окружающей среде. Кроме гранитоидов, Ra относительно обогащены углеродистые сланцы, фосфориты, травертины (n*10в-8%), возможно, нефти и др.
Отношение 226Ra/238U изучено для вулканогенных пород континентальных районов (США 1,28±0,039), Мексика 1,31, Коста-Рика 1,05±0,052) и островов (Килауэа, Гавайи 1,120±0,108, Мауна-Кэа, Гавайи 1,126±0,084, Галапагосские о-ва 0,952±0,207).