Файл: Баранов, В. И. Радиогеология учебник.pdf

легче окисляются и шестивалентная фракция урана породы оказы­ вается обогащена 2 3 4 U .

Вулканические эксгаляции ' содержат оба изотопа урана в радиоактивном равновесии, что говорит об их контакте с жидкой магмой, где можно ожидать гомогенного распределения изотопов.

§ 6. РАДИЙ

Химические свойства

Радий — двухвалентный щелочноземельный элемент, послед­ ний в группе бериллия. В соответствии с занимаемым в подгруппе местом основные свойства радия выражены наиболее сильно.

По своим химическим свойствам радий весьма похож на ба­

меньше растворимости BaSCXj.

Хромат и карбонат радия также являются слаборастворимыми соединениями.

Гидроокись радия Ra(OH)2 образуется при действии щелочей на растворы солей радия и обладает наибольшей растворимостью во всей подгруппе щелочноземельных элементов (38 г/л).

Радий, как и другие щелочноземельные элементы, образует комплексные соединения . с рядом органических кислот и солей. Известны нерастворимые комплексы радия с лимонной, яблочной, винной и некоторыми другими кислотами. Растворимые внутрикомплексные соединения радия с трилоном Б (двунатриевой солью этилендиаминтетрауксусной 'кислоты), нитрилтриуксусной кис­ лотой устойчивы, хотя и несколько менее, чем соответствующие соединения бария.

В водных растворах радий может находиться в ионной, моле­ кулярной и псевдоколлоидной формах. Из разбавленных растворов" он легко сорбируется твердой фазой. При уменьшении рН раствора количество адсорбированного радия резко падает.

Радий в природе

В природе известно четыре изотопа радия. Наиболее долгоживущий из них 2 2 6 Ra (Г./, = 1602 года) является продуктом распа-

127

да урана. 2 2 8 Ra(MsThI) и 2 2 4 Ra(ThX) образуются при распаде тория, 2 2 3 Ra (АсХ) — при распаде актиноурана. Их периоды полу­

изотопа радия, он будет находиться в радиоактивном равновесии с материнским продуктом. Так, в горных породах и минералах, ко­

Причина этого заключается как в химических свойствах радия, так и в непрочном положении его в кристаллической решетке минера­ лов, подобно другим продуктам распада. Причем более короткоживущие изотопы выщелачиваются сравнительно легче.

ния радия в раствор, чем хлоридный. Сульфатные воды чаще со­

сульфата радия из раствора не происходит., так как его концентра­ ция всегда значительно ниже величины растворимости RaS04 .

Большое значение для выщелачивания и удержания радия в растворе имеет минерализация вод. Наиболее высокие концентра­ ции радия (до 10~8 г/л) наблюдаются в высокомииерализованных хлоридно-натриево-кальциевых рассолах. Такие воды характерны для закрытых структур с восстановительной обстановкой, имеют лластовый характер и обычно приурочены к нефтяным или газовым месторождениям.

Радий поступает в рассолы из пород с нормальным, рассеян­ ным содержанием радиоактивных элементов. Такие воды обогаще-

128

Породы, вмещающие рудные тела, обычно обогащаются выне­ сенным из пределов .месторождения и сорбированным вторичным радием. В пределах гидротермальных урановых месторождений встречены радиеиосиые бариты медово-желтого цвета, так называе­ мые радиобариты. Первоначально предполагали, что в данном слу­ чае имела место совместная кристаллизация Ra и Ва. Однако методы радиоавтографии позволили установить, что радием обога­ щены лишь периферические зоны кристаллов барита, следователь­ но, весь радий — вторичного сорбционного происхождения. Вокруг урановых рудных тел могут возникать радиевые ореолы рассеяния на глинистых и органических природных сорбентах за счет сорбции радия, вынесенного водами за пределы месторождения.

Поступление радия в растения происходит гораздо интенсив­ нее, чем поступление урана и тория.

§ 7. РАДОН

Химические свойства

Радон является самым тяжелым в группе благородных газов. В соответствии с положением в периодической системе элементов его валентность равна 0. Однако, как и большинство других благо­

n-хлорфенолом (Rn-3C6 H4 0HC1) и толуолом (Rn-2Ce H6 CH3 ). Эти соединения не устойчивы, так как связь носит не химический ха­ рактер. Так, давление диссоциации гексагидрата радона равно око­ ло 1 атм при 0°. Подобно ксенону, радон при 400° соединяется с фтором, образуя устойчивый фторид RnF4 . Предполагают, что связь

выше величина равна 15,08, для сероуглерода — 23,14. Радон хоро­ шо растворяется в жирах. Поглощение радона жировой тканью человека может быть весьма опасным.

.Уменьшение концентрации радона в воздухе приводит к выде­ лению его из раствора. Выделение радона из жидкости или твер­ дого тела носит название эманнрования (от старого названия ра­ дона— эманация радия). Радон легко адсорбируется различными твердыми сорбентами. Особенно велика его адсорбция на активи­ рованном угле. Полная десорбция радона с угля происходит при температуре 300—400°.

130