Uraninita: Un mineral radiactivo y mineral de uranio

Un mineral radiactivo y la fuente más importante de uranio.

Cristales de uraninita recogidos en la fosa de Trebilcock, cerca de Topsham, Maine. El espécimen mide aproximadamente 2,7 x 2,4 x 1,4 centímetros. Espécimen y foto de Arkenstone / www.iRocks.com.

¿Qué es la uraninita?

La uraninita es un mineral de óxido de uranio y la mena más importante de uranio. Recibe su nombre por su contenido en uranio. El uraninito es altamente radiactivo y debe manipularse y almacenarse con cuidado. No es un mineral adecuado para su uso en el aula.

La uraninita tiene una composición química ideal de UO2, pero la composición mineralógica y química de los especímenes varía en respuesta a sus niveles de oxidación y desintegración radiactiva. «Pitchblende» es un nombre arcaico que se utilizó para la uraninita y otros materiales negros con una gravedad específica muy alta a finales del siglo XIX y principios del XX.

Propiedades físicas de la uraninita

Propiedades físicas de la uraninita

Los cristales bien formados de uraninita son extremadamente raros. Cuando se encuentran suelen ser cubos, octaedros y formas modificadas. La uraninita se presenta más a menudo como una costra botrioidal o granular sobre otros materiales.

La uraninita tiene un peso específico muy elevado. Los especímenes no alterados pueden tener una gravedad específica tan alta como 11. Los especímenes que tienen estados avanzados de meteorización o desintegración radiactiva pueden tener una gravedad específica tan baja como 6,5.

Dos propiedades de la uraninita son útiles para localizarla en el campo. Se trata de su radiactividad y de su tendencia a la meteorización en productos de oxidación amarillos. Se puede utilizar un detector de radiación para explorar rápidamente el núcleo, la roca y el suelo en busca de materiales radiactivos. Los materiales amarillos pueden ser falsos indicadores, pero si son productos de oxidación de la uraninita suelen ser radiactivos.

Composición de la uraninita

La uraninita tiene una composición química y mineralógica compleja. Debido a su radiactividad, el uranio en su composición está en un estado constante de descomposición, y esos productos de descomposición también están en un estado constante de descomposición. La uraninita también está sujeta a la oxidación, y los productos de alteración son numerosos óxidos e hidratos.

Además de uranio y oxígeno, la mayoría de los especímenes de uraninita contienen cantidades variables de varios materiales. Entre ellos se encuentran el argón, el cerio, el helio, el plomo, el nitrógeno, el radio, el torio y el itrio, entre otros. Como curiosidad, el primer helio descubierto en la Tierra se encontró en un material conocido como «cleveíta», una variedad impura de uraninita. El helio es un producto de la desintegración alfa del uranio en la uraninita.

Gummita es un producto de oxidación amarillo de la uraninita. Se compone de óxidos de uranio, silicatos e hidratos. Su color amarillo es a menudo una indicación de que los minerales de uranio están cerca. Este espécimen consiste en una mezcla de gumita (amarilla), uraninita (negra) y circón (marrón). Mide aproximadamente 8,7 x 7,1 x 2,0 centímetros y procede de la mina Ruggles en el condado de Grafton, New Hampshire. Espécimen y foto de Arkenstone / www.iRocks.com.

Gumita, un producto de alteración de la uraninita

Cuando la uraninita se encuentra en depósitos superficiales o cercanos a la superficie, puede haber sido sometida a la intemperie. A menudo está presente un producto de meteorización amarillo conocido como gumita. La gumita es una mezcla de óxidos de uranio, silicatos e hidratos derivados de la oxidación y otros procesos de meteorización. Los geólogos que buscan minerales de uranio en rocas cercanas a la superficie siempre están atentos a los colores amarillo, naranja amarillento y verde amarillento que podrían indicar la presencia de oxidación de uraninita y gumita.

Corteza de uraninita botrioidal del yacimiento de Niederschlema-Alberoda, Sajonia, Alemania. Escala no especificada. Foto de Geomartin, utilizada aquí bajo una licencia de documentación libre de GNU.

Aparición geológica de la uraninita

La uraninita aparece como mineral primario en pegmatitas graníticas y sieníticas. Los cristales bien formados son raros, pero hay cubos, octaedros y formas modificadas. La uraninita también se encuentra como un precipitado de alta temperatura en las vetas hidrotermales, a menudo como una corteza que muestra un hábito botrioidal o granular.

La uraninita también se encuentra en las rocas sedimentarias. Se presenta como granos detríticos pesados en areniscas gruesas, conglomerados y brechas. A veces, pequeñas cantidades de uraninita están asociadas a la materia orgánica en los depósitos sedimentarios. A menudo se han convertido en minerales secundarios de uranio.

Se han explotado importantes yacimientos de uraninita en la República Democrática del Congo, Saskatchewan (Canadá), los Territorios del Noroeste (Canadá), Ontario (Canadá) y Utah (Estados Unidos). También hay yacimientos importantes en Australia, Austria, República Checa, Inglaterra, Alemania, Hungría, Namibia, Noruega, Ruanda y Sudáfrica. En Estados Unidos se han encontrado depósitos de uraninita en Arizona, Colorado, Connecticut, Maine, Nuevo Hampshire, Nuevo México, Carolina del Norte, Texas y Wyoming.

Pierre y Marie Curie en su laboratorio hacia 1904. Fotografía de dominio público del Instituto de Física Nuclear de la Academia Checa de Ciencias.

La uraninita en el descubrimiento del uranio, el radio y el polonio

La uraninita ha desempeñado un papel importante en la investigación de la radiactividad. Los químicos y físicos de los años 1700 y 1800 se dedicaron a investigar la «pechblenda», nombre utilizado en aquella época para la uraninita y otros minerales negros con un elevado peso específico. En 1789, Martin Heinrich Klaproth, un químico alemán, estudiaba la pechblenda cuando descubrió el uranio. Más tarde determinó que el uranio era un elemento distinto, aunque no pudo aislar el uranio en su estado metálico puro.

Marie Sklodowska Curie, física y química polaca nacionalizada francesa, estudiaba la pechblenda a finales de la década de 1890 y principios de 1900 con su marido, el físico francés Pierre Curie. Sus trabajos condujeron al descubrimiento y primer aislamiento del radio y el polonio. Acuñaron el término «radiactividad» y su trabajo condujo al desarrollo de la teoría de la radiactividad.

La mejor manera de aprender sobre los minerales es estudiar con una colección de pequeños ejemplares que se puedan manipular, examinar y observar sus propiedades. En la tienda de Geology.com hay colecciones de minerales baratas.

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