Pechblenda (Uraninita): mineral radiactivo y mena de uranio
Pechblenda (Uraninita), mineral radiactivo rico en uranio: historia, composición (UO2/UO3), propiedades y su papel en el descubrimiento del uranio, plomo, torio y helio.
La pechblenda es un mineral y una mena radiactiva rica en uranio. Su composición química es mayoritariamente de UO2, aunque en la realidad química del mineral aparecen también UO3 y otras fases intermedias (UO2+x) y óxidos complejos de plomo, torio y elementos de tierras raras. Por su aspecto oscuro se la conoce como pechblenda (del alemán “Pech” = pez, “blende” = engaño) y por eso mismo también se la llama comúnmente Uraninita. Tiene color negro o pardo negruzco, brillo sub-metálico a terroso y una densidad notablemente alta (orden de magnitud alrededor de los 10 g/cm³ en muchas muestras puras), lo que la hace fácilmente distinguible en muchos afloramientos.
Propiedades físicas y químicas
La pechblenda aparece habitualmente en forma masiva, granular o en agregados granosos; cristales bien desarrollados (isométricos, cúbicos) son menos frecuentes. A nivel cristalográfico la uraninita tiende al sistema cúbico, pero muchas muestras están metamictizadas (alteradas por la propia radiación interna), lo que transforma su estructura cristalina en amorfa y modifica su apariencia y propiedades. Además de uranio y oxígeno, contiene cantidades variables de plomo (productos de la desintegración radiactiva), torio y trazas de elementos menores como las tierras raras y otros actínidos.
Origen geológico y yacimientos
La pechblenda se encuentra asociada a depósitos hidrotermales, vetas de cuarzo en rocas ígneas y metamórficas, y en arenas detríticas ricas en uranio. Históricamente fue descrita al menos desde el siglo XV en las minas de plata de los Montes Metálicos en la frontera entre Alemania y Chequia (especialmente en la rica zona de Joachimsthal/Jáchymov). También se han explotado importantes yacimientos en Canadá (por ejemplo Elliott Lake y la mina de Cigar Lake en otros tipos de mena), en la República Democrática del Congo (Shinkolobwe), en Estados Unidos (Colorado, Wyoming) y en otros países con mineralizaciones de uranio.
Importancia histórica
La pechblenda encontrada en Alemania fue utilizada por Martin Klaproth en 1789 para identificar el elemento que llamó uranio. Más adelante, a finales del siglo XIX, el estudio de pechblendas llevó a Pierre y Marie Curie a aislar y descubrir el radio en 1898 a partir de residuos de pechblenda, lo que abrió el camino al estudio de la radiactividad natural y sus aplicaciones científicas.
Radioactividad y productos de desintegración
La pechblenda contiene una pequeña pero significativa cantidad de radio y otros radioisótopos como consecuencia de la desintegración radiactiva del uranio. Los isótopos de uranio 238U y 235U decaen a lo largo de series hasta formar isótopos estables de plomo (206Pb y 207Pb), de modo que la pechblenda contiene siempre pequeñas cantidades de plomo radiactivo y no radiactivo producto de estas cadenas. También aparecen helio y otros gases nobles: hay pequeñas cantidades de helio en la pechblenda como resultado de la desintegración alfa; de hecho el helio fue detectado por primera vez en minerales de pechblenda después de haberse observado en la atmósfera del Sol.
Usos y aplicaciones
La pechblenda es la mena principal de la que se extrae el uranio, empleado en la industria nuclear para la generación de energía, en aplicaciones médicas y en reactores de investigación. A nivel científico, la uraninita es valiosa para la geocronología: el método U–Pb aplicado sobre pechblenda permite datar rocas y eventos geológicos con alta precisión, ya que retiene bien los productos de decaimiento en muchas condiciones. También fue, históricamente, la fuente principal para obtener radium y otros elementos radiactivos a fines del siglo XIX y principios del XX.
Extracción, procesamiento y peligros
El tratamiento de la pechblenda para obtener uranio implica molienda y procesos de lixiviación (ácida o alcalina) y posterior purificación química del uranio. Dado su carácter radiactivo, la minería y el procesamiento de pechblenda requieren medidas estrictas de protección radiológica: control de la exposición a la radiación, manejo del gas radón desprendido, gestión de residuos y monitoreo ambiental. La manipulación inadecuada puede implicar riesgos para la salud por exposición externa a radiación gamma y por inhalación o ingestión de polvo y radón. Por ello, su extracción y transporte están regulados en la mayoría de países.
Minerales asociados y alteraciones
La pechblenda suele ir acompañada de otros minerales de uranio como la coffinita, la uranofana, la autunita y la torbernita, así como de sulfuros y minerales de plomo y plata en depósitos polimetálicos. Muchas muestras presentan alteraciones secundarias en las que el uranio inicialmente presente como UO2 se oxida a formas más ricas en oxígeno (p. ej., U3O8) y a minerales hidratados secundarios.
Resumen
La pechblenda o uraninita es una mena rica en uranio, históricamente y científicamente muy relevante por su papel en el descubrimiento del uranio y del radio, y por su importancia en la industria nuclear y en la datación geológica. Su manejo exige precauciones radiológicas y medioambientales debido a la presencia de radioisótopos y al desprendimiento de radón, así como una gestión responsable de los residuos generados en su explotación y tratamiento.
Ocurrencia
La pechblenda es un importante mineral de uranio. Algunos de los minerales de uranio de mayor calidad del mundo se encontraron en la mina de Shinkolobwe, en la República Democrática del Congo (la fuente inicial del Proyecto Manhattan) y en la cuenca de Athabasca, en el norte de Canadá. Otra fuente importante de pechblenda está en el Gran Lago del Oso, en los Territorios del Noroeste de Canadá, donde se encuentra en grandes cantidades asociada a la plata. También se encuentra en Australia, Alemania, Inglaterra y Sudáfrica. En Estados Unidos se encuentra en los estados de New Hampshire, Connecticut, Carolina del Norte, Wyoming, Colorado, Arizona y Nuevo México.
El mineral de uranio se procesa generalmente cerca de la mina en torta amarilla, que es un paso intermedio en el procesamiento del uranio.
Cristales de uraninita de Topsham, Maine (tamaño: 2,7×2,4×1,4 cm)
Páginas relacionadas
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- Depósitos de mineral de uranio
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- Lista de minas de uranio
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la pechblenda?
R: La pechblenda es un mineral rico en uranio y una mena radiactiva, de color negro y alta densidad, que contiene UO2, UO3, plomo, torio y elementos de tierras raras.
P: ¿Por qué se llama pechblenda?
R: Se llama pechblenda debido a su color negro.
P: ¿Dónde se encontró por primera vez la pechblenda?
R: La pechblenda se encontró por primera vez en las minas de plata de los Montes Metálicos, en la frontera entre Alemania y la República Checa.
P: ¿Quién utilizó la pechblenda para descubrir el uranio y en qué año?
R: M. Klaproth utilizó la pechblenda encontrada en Alemania en 1789 para descubrir el elemento uranio.
P: ¿Qué otros elementos contiene la pechblenda además del uranio?
R: La pechblenda también contiene óxidos de plomo, torio y elementos de tierras raras.
P: ¿Cuál es el origen del radio en la pechblenda?
R: El radio es un producto de desintegración radiactiva del uranio que se encuentra en la pechblenda.
P: ¿Qué otro elemento está presente en la pechblenda como resultado de la desintegración alfa y dónde se descubrió por primera vez?
R: El helio también está presente en la pechblenda como resultado de la desintegración alfa y se encontró por primera vez en la Tierra en la pechblenda, después de haber sido descubierto en la atmósfera del Sol.
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