Радиологические свойства урановых руд (часть 3)

И.Е. Старик установил следующие закономерности эманирования:
1) большой эманирующей способностью обладают окисленные разрушенные руды с вторичными минералами;
2) минералы с плотным строением эманируют слабо;
3) эманирующая способность внешних «корок» у разрушенных минералов может в несколько сот раз превышать эманирующую способность хорошо сохранившихся участков минерала;
4) разрушение кристаллической решетки минерала приводит к увеличению эманирующей способности;
5) вода, вымывая радий в минералах, уменьшает эманирующую способность.
Наиболее высокий коэффициент эманирования (в среднем 20—25%) характерен для окисленных руд. Для первичных руд на всех известных месторождениях урана он сравнительно невелик — около 10%.
По мере распада атомов радиоактивного изотопа число образующихся атомов нового элемента постепенно нарастает до некоторого предельного значения, при котором число образующихся в единицу времени атомов нового вещества становится равным числу его атомов, распадающихся за тот же промежуток времени. Это состояние называется радиоактивным равновесием и характеризуется коэффициентом радиоактивного равновесия Крр. Время, по прошествии которого устанавливается радиоактивное равновесие между двумя последовательно распадающимися изотопами (или группами изотопов), практически равно десятикратному периоду полураспада второго, более короткоживущего изотопа. В равновесных рудах Крр - 1 (или 100%). Состояние равновесия между изотопами в ряду тория устанавливается приблизительно через 70 лет, поэтому ториевые руды практически всегда равновесны.
Равновесие между первоначально чистым ураном и радием устанавливается через очень долгий промежуток времени (порядка 10 TRd, т. е. 16 тыс. лет).
В урановых рудах часто нет равновесия между ураном и радием (Кpp ≠ 100%), так как имеют место процессы выноса или привпоса урана или радия, т. с. происходит сдвиг радиоактивного равновесия в сторону урана или радия.
К сдвигу равновесия между радием и радоном в рудах приводит процесс эманирования.
Коэффициент радиоактивного равновесия не является величиной постоянной для всей руды месторождения. Он зависит от горногеологических условий залегания руд, степени трещиноватости руды и вмещающих пород, условий циркуляции и химического состава вод. Наиболее сложная картина наблюдается в зоне окисления гидротермальных месторождений, где перемежаются небольшие участки руды с различными значениями коэффициента радиоактивного равновесия.

---