Hvad er pitchblende (uraninit)? Radioaktivt uranmineral og malm
Pitchblende (uraninit) — sort, tungt og radioaktivt uranmineral/malm med UO2, spor af radium og bly. Historisk vigtig i uranets opdagelse.
Pitchblende er et radioaktivt, uranrigt mineral og en uranrig malm. Dets kemiske hovedindhold er uranoxid, primært UO2, men det kan indeholde oxidformer som UO3 og forskellige oxider af bly, thorium og sjældne jordarter. Navnet pitchblende kommer af mineralets sorte, tjærelignende udseende og dets høje densitet. Mineralet omtales også som uranit. Pitchblende har været kendt mindst siden det 15. århundrede fra sølvminer i Ertsbjergene på den tysk/tjekkiske grænse. Eksempelvis blev pitchblende fra Tyskland brugt af M. Klaproth i 1789 til at udskille og identificere grundstoffet uran.
Egenskaber
Mineralogisk er pitchblende typisk sort til brunligsort, og kan være massiv, granular eller krystallinsk. Krystaller er oftest kubiske (isometrisk system), men forekomster viser ofte stærk oxidation og forvitring. Densiteten varierer afhængigt af oxidationsgrad og indhold af andre metaller, men er generelt meget høj sammenlignet med almindelige mineraler. Hardheden ligger i størrelsesordenen middel (omkring Mohs 5–6), og afstøbet (streak) kan være brunt eller gulbrunt ved oksiderede prøver.
Radioaktivitet og nedbrydningsprodukter
Pitchblende indeholder naturligt små mængder radium som et radioaktivt henfaldsprodukt fra uran. Når uranisotoperne 238U og 235U henfalder, dannes de stabile blyisotoperne 206Pb og 207Pb, hvorfor pitchblende altid indeholder små mængder bly. Alfa-henfald fra uranproducerer også helium, og små mængder helium kan derfor findes i pitchblende. Den første påvisning af helium på Jorden skete i en uranmineralsort (ofte omtalt som "cleveite") efter at helium først var blevet observeret i Solens spektrum.
Historisk og videnskabelig betydning
Pitchblende har spillet en central rolle i flere vigtige opdagelser inden for kemi og fysik. Ud over at Klaproth fandt uran i 1789, førte undersøgelser af pitchblende i slutningen af 1800-tallet til opdagelsen af naturlig radioaktivitet: Henrik Becquerel fandt i 1896, at uransalte udsendte stråling uden ekstern energikilde, og Marie og Pierre Curie isolerede senere radium fra pitchblende. Fund af helium i mineralet (af William Ramsay og Per Teodor Cleve) bekræftede også, at elementer opdaget i Solen findes på Jorden.
Forekomster
Pitchblende forekommer i mange geologiske miljøer, typisk i hydrotermale belægninger og som sekundære koncentrationer i uranminer. Kendte historiske og moderne forekomster inkluderer Jáchymov (Joachimsthal) i Erzgebirge, Canada (f.eks. Athabasca Basin med høje urankoncentrationer), USA, og betydende aflejringer i Afrika (fx Shinkolobwe i Den Demokratiske Republik Congo), som historisk leverede meget uran til tidlige atomprojekter.
Anvendelse
Det primære økonomiske formål med pitchblende er udvinding af uran til brug som brændstof i kernekraft og — historisk — til militære formål. Tidligere blev radium udvundet fra pitchblende til medicinske og industrielle anvendelser, indtil radioaktivitetens farer blev bedre forstået.
Sikkerhed og miljø
- Pitchblende er stærkt radioaktivt og giftigt (uran er kemisk toksisk). Håndtering kræver radiologisk beskyttelse, god ventilation og kontrolleret opbevaring.
- Henfald af uran danner radon (en radioaktiv gas), som kan ophobes i lukkede rum i miner eller opbevaringsfaciliteter og udgør en sundhedsrisiko ved indånding.
- Historisk minedrift efter pitchblende har medført forurening af jord og vand, og moderne minedrift og affaldsbehandling reguleres strengt for at beskytte mennesker og miljø.
Pitchblende/uranit er både af stor videnskabelig og økonomisk betydning, men kræver samtidig respekt for de radioaktive og toksiske egenskaber ved materialet.
Forekomst
Pitchblende er en vigtig malm af uran. Nogle af de mest værdifulde uranmalme i verden blev fundet i Shinkolobwe-minen i Den Demokratiske Republik Congo (den oprindelige kilde til Manhattan-projektet) og i Athabasca-bækkenet i det nordlige Canada. En anden vigtig kilde til pitchblende er Great Bear Lake i de nordvestlige territorier i Canada, hvor den findes i store mængder i forbindelse med sølv. Det forekommer også i Australien, Tyskland, England og Sydafrika. I USA findes den i staterne New Hampshire, Connecticut, North Carolina, Wyoming, Colorado, Arizona og New Mexico.
Uranmalm forarbejdes normalt tæt på minen til yellowcake, som er et mellemliggende trin i uranforarbejdningen.
Uraninitkrystaller fra Topsham, Maine (størrelse: 2,7×2,4×1,4 cm)
Relaterede sider
- Thorianit
- Uranmalmforekomster
- Liste over mineraler
- Liste over uranminer
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er pitchblende?
A: Pitchblende er et uranrigt mineral og malm, der er radioaktivt, har en sort farve og høj massefylde og indeholder UO2, UO3, bly, thorium og sjældne jordarter.
Q: Hvorfor hedder det pitchblende?
A: Det hedder pitchblende på grund af sin sorte farve.
Q: Hvor blev pitchblende først fundet?
A: Pitchblende blev først fundet i sølvminer i Ore-bjergene på grænsen mellem Tyskland og Tjekkiet.
Q: Hvem brugte pitchblende til at opdage uran, og i hvilket år?
A: M. Klaproth brugte pitchblende fundet i Tyskland i 1789 til at opdage grundstoffet uran.
Q: Hvilke andre grundstoffer findes der i pitchblende ud over uran?
A: Pitchblende indeholder også oxider af bly, thorium og sjældne jordarter.
Q: Hvad er kilden til radium i pitchblende?
A: Radium er et radioaktivt henfaldsprodukt af uran, som findes i pitchblende.
Q: Hvilket andet grundstof findes i begblende som et resultat af alfa-henfald, og hvor blev det først opdaget?
A: Helium er også til stede i begblende som et resultat af alfahenfald og blev først fundet på jorden i begblende, efter at det var blevet opdaget i solens atmosfære.
Søge