“Ciclo de la puntualidad y la cultura”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA
GEOLOGÍA GENERAL
Sección “H”
TÍTULO:
MINERALES Y ELEMENTOS RADIACTIVOS
DOCENTE:
ING. ZEDANO CORNEJO, Julio César
ESTUDIANTE:
SUTTA CCAHUANA, Miguel Ángel 20144521B
2016-I
MINERALES RADIOACTIVOS
Los núcleos de ciertos átomos, como los átomos de uranio o de radio, tienen la propiedad de romperse espontáneamente, desprendiendo partículas y energía. Esta propiedad se denomina radiactividad natural y los minerales que contienen esta propiedad se denominan minerales radiactivos. La energía que se obtiene de los minerales radiactivos no depende de una combustión, sino que se obtiene por un proceso de fisión nuclear. Se considera mineral radiactivo a todo aquel mineral que contenga torio o uranio como componente principal en concentraciones superiores a 0,10%. Existen además ciertos minerales no radiactivos que, mediante una sustitución de iones de uranio o torio de similar tamaño e igual carga, pueden volverse radiactivos, como la uraninita, torbernita, uranofana, coffinita, torita, carnotita, monacita, circón, autunita, tyuyamunita, uranopilita, saleita, sabugalita, torianita, xenotima, alanita u ortita, entre otros. También pueden ser radiactivos muchos minerales de potasio, (silvina, alunita, carnalita) feldespatos (ortosa, microclina, adularia) y micas (moscovita, biotita, flogopita, lepidolita). Existen aproximadamente 200 minerales radiactivos, siendo la uraninita y la pechblenda los más comunes en los yacimientos de uranio, mientras que la torita y la torogumita suelen aparecer en los yacimientos de torio.
AUTUNITA La autunita (fosfato uranil cálcico hidratado) y fórmula: Ca(UO2)2(PO4)2·1012H2O puede ser de color amarillo o raramente verde como la torbernita y en algunos casos puede tener un un brillo vítreo .Es un mineral descubierto por primera vez en Francia en localidad francesa de Autun, y de esa localidad recibió su nombre. Tiene cristales tabulares y a veces también de contorno rectangular u octagal y siempre se presentan en grupos unidos, bastante compactos y grandes. Los cristales de autunita tienen exfoliación y a veces son escamosos. Raramente se presentan dispersos y no en grupos gruesos.
TORITA La torita, de fórmula (Th, U) SiO4, es un raro nesosilicato u ortosilicato de torio, que cristaliza en el sistema tetragonal y es isomorfo con los minerales circón y hafnón. Las muestras de torita generalmente provienen de pegmatitas ígneas y de rocas volcánicas extrusivas, filones hidrotermales y están en contacto con rocas metamórficas. También se sabe que se producen como pequeños granos de arenas detríticas. Los cristales son raros, pero si se encuentran suelen poseer forma de cristales prismáticos cortos con terminaciones piramidales. Suele presentarse en asociación con otros minerales como circón, monacita, gadolinita, fergusonita, ytrialita, uraninita y pirocloro. El color es normalmente negro, pero también negro parduzco, naranja, amarillo-naranja y verde oscuro. Debido a que la torita es altamente radiactiva, las muestras se han metamictizado. Esta es una condición en que se encuentran los minerales radiactivos que es resultado de los efectos destructivos de su propia radiación sobre su red cristalina. ALLANITA
La allanita, también llamada ortita es un mineral que recibe su nombre del mineralogista escocés Thomas Allan (1777-1833). La allanita-(Ce) pertenece al grupo de la epidota, contiene cerio y otros elementos de tierras raras y es mucho más abundante que la Allanita(Y). Puede ser radiactiva por estos elementos de tierras raras y la posible presencia de torio. Los cristales suelen ser prismáticos, por lo general alargados, o tabulares, y de un tamaño minúsculo. También hay en forma de granos incrustados en rocas. La allanita es un mineral accesorio habitual en muchas rocas ígneas o ígneas metamorfoseadas, y es ligeramente radioactiva. Se asocia con otros minerales con contenido en elementos de tierras raras.
CARNOTITA Es un vanadato de potasio y uranio con fórmula química K2(UO2)2(VO4)2·3H2O. Su contenido en agua puede variar y a menudo presenta pequeñas cantidades de calcio, bario, magnesio, hierro y sodio. Suele encontrarse como masas cristalinas o pulverulentas, en forma de diminutos granos, diseminados o como costras. Los cristales son aplanados, romboédricos o en forma de listones. Puede ser de color amarillo limón o amarillo verdoso brillante, fácilmente soluble en ácidos. La carnotita es un mineral que se encuentra típicamente como cortezas y copos en areniscas. Normalmente la carnotita se encuentra concentrada o dispersa en minas y yacimientos de uranio y arenisca. Su alto contenido en uranio hace a la carnotita una importante mena de uranio, además de radiactivo.
CIRCÓN Es un silicato de zirconio de fórmula química ZrSiO4, de color variable. El zircón es el mineral más antiguo conocido de la tierra y uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre. Se formó como primer producto de cristalización de la roca magmática como el granito o de rocas alcalinas como las pegmatitas o la sienita. La fórmula del zircón puede variar y el zirconio o el silicio presentes pueden ser sustituidos por otros elementos. Así se han encontrado casos con un contenido de hasta el 30 % de óxido de hafnio (HfO 2), 12 % de óxido de torio (ThO 2) o 1,5 % de óxido de uranio (U 3O8). Estas impurezas son la razón por la que la densidad varía de 4,3-4,8 g/ml. En presencia de irradiación radioactiva la red cristalina del zircón es fácilmente alterada. Estos cristales a menudo muestran un color pardo. Las alteraciones permiten la entrada de agua en el cristal y disminuyen la densidad.
ELEMENTOS RADIOACTIVOS Elemento cuyo núcleo puede sufrir una degeneración espontánea acompañada de la emisión de partículas alfa, partículas beta o rayos gamma. Todos los elementos con números atómicos por encima de 83 son radiactivos.
URANIO El Uranio es un elemento químico metálico de color plateado-grisáseo de la serie de los actínidos, su símbolo químico es U y su número atómico es 92. Por ello posee 92 protones y 92 electrones, con una valencia de 6. Su núcleo puede contener entre 141 y 146 neutrones, sus isótopos más abundantes son el U-238 que posee 146 neutrones y el U235 con 143 neutrones. El Uranio tiene el mayor peso atómico de entre todos los elementos que se encuentran en la naturaleza. Es levemente radioactivo.
PLUTONIO Plutonio, de símbolo Pu, es un elemento metálico radiactivo que se utiliza en reactores y armas nucleares. Su número atómico es 94. Es uno de los elementos transuránicos del grupo de los actínidos del sistema periódico. Su nombre deriva del dios romano de los infiernos,
COBALTO El cobalto (del alemán kobalt, voz derivada de kobold, término utilizado por los mineros de Sajonia en la Edad Media para describir al mineral del cual se obtiene) es un elemento químico de número atómico 27 y símbolo Co situado en el grupo 9 de la tabla periódica de los elementos.
TORIO El torio es un elemento químico, de símbolo Th y número atómico 90. Es un elemento de la serie de los actínidos que se encuentra en estado natural en los minerales monazita, torita y troyanita.
POLONIO El polonio es un elemento químico en la tabla periódica cuyo símbolo es Po y su número atómico es 84. Se trata de un raro metaloide radioactivo, químicamente similar al teluro y al bismuto, presente en minerales de uranio.
RADÓN El radón es un elemento químico perteneciente al grupo de los gases nobles. En su forma gaseosa es incoloro, inodoro e insípido (en forma sólida su color es rojizo). En la tabla periódica tiene el número 86 y símbolo Rn. Su masa media es de 222, lo que implica que por término medio tiene 222-86 = 136 neutrones. Igualmente, en estado neutro le corresponde tener el mismo número de electrones que de protones, esto es, 86.
