Бекерелит

Бекерелит — ураниумски минерал со хемиска формула: Ca(UO<sub>2</sub>)<sub>6</sub>O<sub>4</sub>(OH)<sub>6</sub>·8(H<sub>2</sub>O). Минералот е секундарен минерал кој содржи калциум и е светло жолта боја. Има Мосова тврдост од околу 2.
Именуван е по францускиот физичар Антоан Анри Бекерел (1852–1908), кој ја открил радиоактивноста во 1896 година. Бекерелитот содржи околу 70% ураниум по тежина.
Главно се ископува во Касоло, поранешен Заир, во денешна Демократска Република Конго.
1 Етимологија и историја
Бекерелитот првпат е откриен во рудникот Шинколобве во покраината Горна Катанга во Демократска Република Конго и опишан во 1922 година од Алфред Шоеп (1881–1966), кој го именувал минералот во чест на Антоан Анри Бекерел (1852–1908), откривачот на радиоактивноста.
Типскиот материјал на минералот се чува во Националниот музеј на природна историја (MHN, Музеј, Париз) во Париз, Франција, под збирка број 122.135.
2 Класификација
Дури и во застареното 8-мо издание на класификацијата на минерали на Штрунц, бекерелитот припаѓал на минералната класа „оксиди и хидроксиди“, а во рамките на таа класа на поделбата „хидроксиди“, каде што ја формирал „серијата бекерелити“ со системски број IV/F.12, а другите членови билетит и компреигнацит, како и велсендорфит во додатокот.
Во каталогот на минерали Лапис од Стефан Вајс, последен пат ревидиран и ажуриран во 2018 година, кој сè уште се придржува до оваа постара форма на класификација од Карл Хуго Штрунц од почит кон приватните колекционери и институционалните колекции, на минералот му е доделен системскиот и минералниот број IV/H.03-20. Во системот за класификација Лапис, ова одговара на поделбата „Уранил([UO2]2+) хидроксиди“, каде што бекерелитот, заедно со билиетитот, компреигнацитот, лезитот, масуитот и протазитот, формира посебна, но неименувана група.
9-тото издание на класификацијата на минерали на Штрунц, важечка од 2001 година и последен пат ажурирана во 2009 година од страна на Меѓународното минералошко здружение (IMA), исто така го класифицира бекерелитот во пофино поделената поделба на „уранил хидроксиди“. Оваа поделба е дополнително поделена според можното присуство на дополнителни катјони и кристалната структура, така што, врз основа на неговиот состав и структура, минералот се наоѓа во поделбата „Со дополнителни катјони (K, Ca, Ba, Pb, итн.), со претежно UO2(O,OH)5 пентагонални полиедри“, каде што го дава и своето име на „Бекерелитската група“ со системски број. 4.GB.10 и нејзините други членови, билиетит и протазит.
Класификацијата на минерали на Дана, исто така, го сместува бекерелитот во класата на „оксиди и хидроксиди“, поточно во поделбата на „оксиди што содржат ураниум и ториум“. Тука, тоа е исто така имењак на „бекерелитната група“ со системски број 05.07.01, која ги вклучува компреигнацитот и билиетот, во рамките на поделбата на „оксиди што содржат ураниум и ториум со алкални или хидрирани хидроксидни компоненти“.
3 Кристална структура
Бекерелитот кристализира орторомбично во просторната група Pn21a (просторна група бр. 33, позиција 6) со параметри на решетката a = 13,84 Å, b = 12,38 Å и c = 14,92 Å, и 4 формулни единици по единична ќелија.
Кристалната структура на бекерелитот се состои од слоеви на пентагонални бипирамидни уранилни единици со заеднички рабови, кои се поврзани едни со други со јони на Ca2+, кои се дополнително координирани од четири молекули на вода. Четири дополнителни молекули на вода се држат во структурата исклучиво со водородни врски. OH групите ги поврзуваат атомите на ураниум екваторски во слоевите; нивните водородни атоми се исто така координирани од слободните молекули на вода преку водородни врски.
4 Својства
Минералот е радиоактивен поради неговата содржина на ураниум до 72%. Земајќи ги предвид пропорциите на радиоактивни елементи во идеализираната молекуларна формула и последователните распаѓања на серијата на природно распаѓање, за минералот е дадена специфична активност од приближно 129,7 kBq/g (за споредба: природен калиум 0,0312 kBq/g). Наведената вредност може значително да варира во зависност од содржината на минерали и составот на примероците; селективно збогатување или намалување на производите на радиоактивно распаѓање е исто така можно и може да ја промени активноста.
5 Формирање и локации
Бекерелитот се формира секундарно како производ на распаѓање на уранинитот во оксидираните делови од ураниумските наслаги, но ретко и во пегматитите. Поврзаните минерали, покрај уранинитот, вклучуваат шоепит, содиит, курит, формариерит, девиндтит, јантинит, велсендорфит, рутерфордин, масујит, касолит, јоханит, уранопилит и ципеит.
Питер Бернс и сор. го опишуваат бекерелитот како производ на трансформација на потрошено нуклеарно гориво. Тие понатаму покажаа дека синтетичките кристали на бекерелит, структурно идентични со природниот бекерелит, можат да разменуваат калциумови јони за стронциумови јони со загревање на кристалите во раствор од SrCl₂ на 160 °C во тек на 50 часа. Структурата останува непроменета, но димензиите на единечните ќелии и просторната група се менуваат. Во аналогија со размената на катјони во болтвудитот (Cs за K и Na) претходно демонстрирана од авторите, овој експеримент ја покажува фундаменталната можност за размена на јони во секундарните ураниумски минерали, што е од геолошко и еколошко значење за складирање на радиотоксиколошки релевантни нуклиди (137Cs, 90Sr). Сепак, авторите признаваат дека не е сосема јасно дали овие процеси можат да се случат и под геолошки услови на складиште за нуклеарен отпад или во реални раствори со концентрации на јони помеѓу 100 и 1000 ppm. Понатамошни експерименти за подетално истражување на ова прашање сè уште се во тек.
Бекерелитот е откриен на приближно 100 локации низ целиот свет (до 2022 година). Освен неговата типска локација, рудникот Шинколобве, минералот е пронајден и во Демократска Република Конго во близина на Колвези во главниот рудник Камото и рудникот Мусонои.
Во Германија, бекерелитот е пронајден на различни локации, вклучувајќи го рудникот Клара во Баден-Виртемберг; во близина на Велсендорф во округот Швандорф во Баварија; во наоѓалиштето за ураниум Елвајлер во Рајнска област-Пфалц; и во близина на Јохангеоргенштат и Тирперсдорф во Саксонија. Во Австрија, минералот досега е пронајден само во близина на Митерберг во општината Милбах на Хохкениг (Салцбург), а во Швајцарија е пронајден во неколку области на долината Трентино и во близина на Изерабл во кантонот Вале.
Други локации каде што е пронајден се Аргентина, Австралија, Кина, Англија (Обединето Кралство), Франција, Италија, Канада, Мадагаскар, Мексико, Нов Зеланд, Норвешка, Романија, Русија, Јужна Африка, Чешка и САД.
6 Мерки на претпазливост
Поради токсичноста и високата радиоактивност на минералот, примероците од бекерелит треба да се чуваат само во контејнери отпорни на прашина и зрачење, и пред сè, никогаш во дневни простории, спални соби или работни места. Голтањето треба да се спречи по секоја цена и треба да се избегнува директен контакт со кожата. При ракување со минералот, треба да се носат респиратор и ракавици.