ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.09.2020

Просмотров: 4363

Скачиваний: 7

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

246 

жущих,  обволакивающих,  анацидных  (защита  нервных  окончаний)  препаратах. 
Хлорид висмута (

BiOCl

) используется для образования искусственного перламут-

ра. 

ПОЛОНИЙ

 

Радиоактивный,  токсичный  металл.  Период  полураспада 

209

Po

  составляет 

105  лет.  В  земной  коре  встречается  в  виде  следов  в  урановых  рудах.  Получают 
при нейтронной бомбардировке висмута.  Число изотопов с учетом ядерных изо-
меров

 

33.  В  природе  встречены  следы  4-х  радионуклидов  с  коротким  периодом 

полураспада с α и γ типом распада.

 

 

Радиус 

Po

4+

– 65, 

Po

2–

– 230, атомный – 167

 

пм. Основная линия в

 

атомном 

спектре

 –

 300,321 нм. Образуется при распаде 

222

Rn

. Один из наиболее мощных α 

радиоизлучателей. Имеет 27 радионуклидов, самый опасный 

210

Ро 

с периодом по-

лураспада 138,4 дня. 

Кларк полония в земной коре – следы в урановых рудах (2∙10

–15

%), гидро-

сфере

 

2∙10

–11

%, почве

 –

 0,12∙10

–3

 Бк/м

2

 

В организме человека содержится 18,5 Бк полония, из них 11,8 Бк – в ко-

стях. Суточное потребление с пищей – 0,118 Бк. Период полувыведения

  – 

до 80 

суток.  Наиболее  устойчивый 

Po

4+

.  Способен  к  комплексообразованию.  Концен-

трирует табак. Используется

 

как источник тепла в космическом оборудовании и 

источник α-частиц для научных исследований.

 

АСТАТ

 

Радиоактивный неметалл. Не изучен из-за короткого периода полураспада. 

Получают  искусственным  путем  для  целей  исследования    при  нейтронной  бом-
бардировке 

209

Bi

.

  

Число  изотопов  с  учетом  ядерных  изомеров  29

.

  Наиболее  известны  ис-

кусственные  радионуклиды 

210

At

  и 

211

At

  с  периодом  полураспада  соответственно 

8,1  и  7,2  ч.  с  α  типом  распада.  Радиус

 

At

5+

–57, 

At

–  227  пм.  Основная  линия  в 

атомном  спектре

  –

  224,401  нм.  Общее  содержание  его  в  земной  коре  до  1,6  км 

оценивается в 70 мг. В организме связывается с белками и накапливается в щито-
видной железе. 

Геохимический барьер восстановительно-глеевый сероводородный.  

РАДОН

 

Тяжелый,  бесцветный  и  радиоактивный  газ,  токсичен.  В  некоторых  ме-

стностях уровень содержания в воздухе превышает допустимый. Встречаются ра-
доновые  воды,  которые  используются  для  лечебных  целей.  Содержание  в  атмо-
сфере – 500 т, по объему – 6·10

18

%. Больше всего в воздухе над почвой (1 атом/мл 

воздуха). В помещениях больше, чем в атмосфере. Суперактивный биологически, 
экологически,  радиотоксикологически.  Обеспечивает  30%  естественного  облуче-
ния на Земле. Обусловливает естественную радиоактивность воздуха. 

Число изотопов с учетом ядерных изомеров 

 

28.

 

В природе известны следы 

трех радионуклидов c α и γ типом распада: 

222

Rn

 с периодом полураспада 3,82 дня, 

220

Rn

 – 55,6 с, 

219

Rn

 – 3,96 с

Основная линия в атомном спектре

 –

 745 нм. 


background image

 

247 

Кларк радона в земной коре  n·10

-16

%, атмосфере

 – 

7·10

-17

% , речных и пи-

тьевых водах содержится 0,37–3,7 Бк/л, артезианских 10–40 Бк/л, лечебных водах 
– более 100 кБк/м

3

.  

Строительные материалы могут быть сильным источником радона (в 1000–

5000  раз  больше  по  сравнению  с  фоном).  Радон  накапливается  в  помещениях  с 
пластиковыми материалами и красками на эпоксидной основе. Источник получе-
ния – 

226

Rn

. ПДК 

222

Rn

 в воздухе рабочих помещений – 3

.

10

-11 

Ки. Превращается в 

210

Po

210

Pb

210

Bi

Средняя  концентрация  элемента  в  воздухе  жилых  помещений  составляет 

25 Бк/м

3

. При этом риск заболевания раком легких составляет 3–4 случая на 1000 

человек, при 200 Бк/м

3

 – 30–40 случаев. 

ФРАНЦИЙ

 

Радиоактивный металл с коротким периодом полураспада (20,0–21,8 мин). 

В природе не встречается. Ничтожное количество его образуется в урановых ру-
дах.  Получается  в  следовых  количествах  из  актиния  при  нейтронной  бомбарди-
ровке радия. Число изотопов с учетом ядерных изомеров

 

30.  Встречается  в  при-

роде 

223

Fr

  (Т

1/2 

= 21,8 мин), распад идет с выделением β и γ частиц.

 

Радиус Fr

+

 – 180, атомный – 270

 

пм. Основная линия в атомном спектре – 

717,7 нм. 

РАДИЙ

 

Радиоактивный элемент, в природе встречается в урановых рудах. Взаимо-

действует  с  кислородом  и  водой.  Радиевых  минералов  не  существует,  рассеян  в 
природе 

Число  изотопов  с  учетом  ядерных  изомеров

 

25

Встречаются  в  природе 

226

Ra

 (T

1/2

 = 1600 лет), 

228

Ra

 (T

1/2

 = 5,75 лет), 

223

Ra

 (T

1/2

 = 11,43 дня), 

224

Ra 

(T

1/2

 = 

3,66  дня)  с  выделением  α  и  β  частиц,  а 

228

Ra

  –  γ  и  β-частиц.  Радиус  Ra

2+

  –  152, 

атомный – 223

 

пм. Основная линия в атомном спектре – 381,442 нм. 

Кларк  радия  в  земной  коре 6,0∙10

–11

%, 

 

почве  – 8∙10

–11

,  золе  растений – 

2∙10

–11

%, 

 

речных водах –

 

0,01 мкг/л.

 

В  организме  человека  содержится  2,64∙10

–11

%  радия,  в  костной  ткани  – 

4∙10

–13

, мышцах – 0,23∙10

–13

%, крови – 6,6∙10

–9

 мг/л.  Суточное потребление

 

с пи-

щей – 2,2 пг 

226

Ra

Период полувыведения

 

18 лет. В организме ведет себя анало-

гично кальцию. 

Растение-концентратор –

 

бразильский орех. 

АКТИНИЙ

 

Радиоактивный  мягкий  токсичный  металл  с  максимальным  периодом  по-

лураспада 21,77 года (

227

Ac

). Реагирует с водой с выделением водорода. В природе 

встречается в следовых количествах. Продукт разложения 

235

U

, спутник урановых 

руд. 

Число изотопов с учетом ядерных изомеров

 

26. В природе известны следы 

225

Ac

 и 

228

Ac, 

они распадаются  соответственно в течение нескольких дней и часов 


background image

 

248 

с  образованием  β  и  γ  частиц.  Основная  линия  в  атомном  спектре

  –

  408,844; 

416,840 нм. 

ТОРИЙ

 

Радиоактивный малотоксичный металл, рассеян в природе. Защищен окси-

дной пленкой. Взаимодействует с водяным паром и медленно с кислотами. Спла-
вы тория могут быть твердыми. 

Число  изотопов  с  учетом  ядерных  изомеров  25

Распространен  в природе 

232

Th

  (100%)  с наиболее  длительным периодом  полураспада  (Т

1/2

  =  1,4·  10

10 

лет). 

Распад идет с образованием α и γ частиц. Радиус Th

3+

 – 101, Th

4+

 – 99, атомный – 

179,8

 

пм. Основная линия в атомном спектре – 401,914 нм.  

Кларк тория в земной коре –12·10

–4 

% (1

.

10

-3

). Концентрации изменяются в 

широких  пределах  в  зависимости  от петрохимического  состава.  Прослеживается 
рост его содержания  от ультраосновных (5·10

–7

) к кислым  (1,8·10

–3

%) породам. 

Особенно заметно нарастает содержание в породах щелочного ряда  до 6,5·10

–3

%, 

в речных водах

 – 

0,1 мкг/л. 

Основной источник тория – монацитовый песок, включения в пегматитах, 

цирконе и сфене. Соли тория сильно гидролизуются, выделяя гидрат 

ThO

2

. Боль-

шинство из них устойчивы и трудно растворимы. В качестве примесей торий вхо-
дит  в  оксиды,  силикаты.  Встречается  в  породах  от  ультраосновных  дунитов  до 
кислых гранитов. Торий выделяется с момента телокристаллизации гранитных и 
щелочных магм в виде изоморфной примеси в апатитах, цирконах и ортитах по-
следних стадий магматического процесса. Значительная часть его уходит в пегма-
титовые  расплавы  гранитов  и  нефелиновых  сиенитов  с  образованием  основной 
части ториевых соединений. В земной коре торий находится в рассеянном состоя-
нии, его в два раза больше, чем урана. Накапливается механически или абсорбци-
онно. 

Торий  встречается  в  оксидах,  силикатах,  титанотанталониобатах,  фосфа-

тах, карбонатах. Главные  минералы: торианит (

Th

5

U

)

O

2

, торит 

ThSiO

4

, феррито-

рит  (

Th,U,Fe

)

SiO

4

.

H

2

O

,  эшинит  (

Ce,  Th

)(

Nb,  Ti

2

)

O

6

,  прирорит  (

Y,  Th

)(

Nb,  Ti

)

2

O

6

монацит (

Ce,Th

)(

P

,

Si

)

O

4

. Наиболее высокие содержания 

ThO

2

  в  торианите  (от  58 

до 93%), в ураносодержащих минералах его количество изменяется от 1 до 25% в 
монаците.  

В эндогенных условиях

 

близость ионных радиусов способствует широкому 

проявлению изоморфизма с редкоземельными элементами, 

Y, U

. По мере сниже-

ния температуры в постмагматический этап происходит разделение урана и  тория 
с  группой  редкоземельных  элементов, которые  накапливаются  в  щелочных  ком-
плексах пород. Наиболее благоприятны для накопления тория карбонатиты, сие-
ниты  и  другие  щелочные  породы,  щелочные  граниты.  В  изверженных  породах 
концентрируется  в  виде  ториевых  и  торийсодержащих  минералов,  последних  в 
природе гораздо больше. Они устойчивы в зоне окисления. 

В  экзогенных  условиях  встречаются  в  виде  россыпей  ториевых  и  то-

рийсодержащих минералов.  

Геохимический барьер – кислородный. Элемент слабо подвижный в боль-

шинстве геохимических обстановок. Частично мигрирует в сильнокислой среде. 


background image

 

249 

В  организме  человека  содержится  30  мкг  тория.  Суточное  потребление  с 

пищей – 3 мкг. Период полувыведения –

 

14 лет. Концентрируется в костях. 

Используется

 

в  преломляющихся  материалах,  ядерных  топливных  эле-

ментах, газонепроницаемых оболочках. 

УРАН

 

Радиоактивный  металл,  занимающий  ведущее  положение  среди  радио-

активных  элементов  по  длительности  периода  полураспада 

238

U

  (4,46

.

10

9

  лет).  В 

геохимии ведущее положение занимает устойчивый ион 

U

6+

, в который переходят 

ионы  четырехвалентного  урана.  Лишь  один  минерал  уранинит  (смоляная  руда) 
отнесен в своей основе к 

4+

. Однако соединения типа 

UO

2

 быстро окисляются в 

кислых растворах, переходя в промежуточный оксид, который называется закись-
окись урана (

U

3

O

8

). Его называют урановой смоляной рудой. 

 Кларк урана 2,4

.

10

-4

% (2,6

.

10

-4

). 

 В  природе  известно  около  сотни  минералов,  содержащих  в  узлах  своих 

решеток  ионы  урана.  Среди  них  на  долю  минералов  урана  с  высшей  степенью 
окисления относится 75%. Это гидраты, соединения с сильными кислотами, ком-
плексные кислоты. Шестивалентный ион урана является амфотерным оксидом. С 
сильными кислотами он представляет типичное основание, со слабыми – образует 
комплексные анионы, которые могут нейтрализоваться сильными катионами. Ти-
пичные ионы урана –  [

UO

2

]

2+

, [

UO

4

]

2-

Ряд соединений урана летучи (карбиды, галоиды, ураниловые соединения), 

поэтому в период выделения летучих комплексов элемент уходит в пневматоли-
ты, где дает начало образованию урановых смолок при наличии висмута, серебра, 
никеля, кобальта вместе с карбонатами железа, кальция и магния. 

В гипергенной зоне уран начинает новый цикл миграции: усиливается дис-

персное  состояние,  образуются  подвижные  неустойчивые  коллоидные  системы 
(урановая охра), накапливается в органическом веществе.   

 


background image

 

250 

 

ЛИТЕРАТУРА 

Основная 

 

1.

 

Алексеенко В.А.

 Геохимические методы поисков месторождений полезных 

ископаемых:  Учебник.  Изд.  2-е,  переработ.  и  доп.  –  М.:  Высшая  школа, 
2000. 

2.

 

Барабанов В.Ф.

 Геохимия. – М.: Недра, 1985. 

3.

 

Бордон В.Е.

 Геохимия и металлоносность осадочного чехла Белоруссии.  – 

Мн.: Наука и техника, 1989. 

4.

 

Бордон В.Е., Ольхович Е.Т.

 Петрология и геохимия кристаллических пород 

докембрия Беларуси. – Мн.: Наука и техника, 1977. 

5.

 

Войткевич Г.В. и др.

 Краткий справочник по геохимии. – М.: Недра, 1974. 

6.

 

Жариков  В

.

А. 

Основы  физической  геохимии:  Учебник.-  2-е  изд.,  испр.  и 

доп. – М.: Изд-во Моск. ун-та. Наука, 2005. 

7.

 

Иванов В.В.

 Экологическая геохимия элементов: Справочник. – М.: Недра: 

кн. 1 – 1994; кн. 2 – 1994; кн. 3 – 1996. – М.: Экология: кн. 4 – 1996; кн. 5 – 
1997; кн. 6 – 1997. 

8.

 

Интерпретация  геохимических  данных:  Учебное  пособие  /  Под  ред. 
Е.В.Склярова. – М.: Интернет Инжиниринг, 2001.  

9.

 

Овчинников Л.Н

. Прикладная геохимия. – М.: Недра, 1990. 

10.

 

Перельман А.И.

 Геохимия. – М.: Высшая школа, 1989. 

11.

 

Соловов  А.П. 

Геохимические  методы  поисков  месторождений  полезных 

ископаемых: Учебник. – М.: Недра, 1985. 

 

Дополнительная 

 

1.

 

Белыбердин В.

 Тайны зарождения Вселенной. – М.: Рипол Классик, 2002. 

2.

 

Бордон В.Е., Матрунчик Л.И.

 Геохимическая зональность платформенного 

чехла Беларуси. – Мн.: Наука и техника, 1990. 

3.

 

Борисов  М.В.,  Шваров  Ю.В.

  Термодинамика  геохимических  процессов.  – 

М.: Изд-во МГУ, 1992.  

4.

 

Вернадский В.И. 

Труды по геохимии. – М.: Наука, 1994. 

5.

 

Геология Беларуси / 

А.С. Махнач, Р.Г. Гарецкий, А.В. Матвеев и др.

 – Мн.: 

Институт геологических наук НАН Беларуси, 2001. 

6.

 

Геохимия  глубинного  вещества  Земли/  Ю.С.Геншафт  и  др.  –М.: 
Наука,1989. 

7.

 

Голубев В.С.

 Динамика геохимических процессов. – М.:Недра, 1981. 

8.

 

Горбунов Н.И

. Минералогия и коллоидная химия почв. – М.: Наука. 1974. 

8.

   Дуденко  Л.Н

.  Геохимические  структуры  эндогенных  систем.  –  Л.:  Недра, 

Ленингр. отдел., 1981. 
9.

 

Жуховицкая А.А., Генералова В.А.

 Геохимия озер Белоруссии. – Мн.: Наука 

и техника, 1991. 

Формат:

 Список