минералы, содержащие природные Радиоактивные элементы (долгоживущие изотопы радиоактивных рядов ²³⁸U, ²³⁵U и ²³²Th) в количествах, существенно превышающих величины их среднего содержания в земной коре (Кларки). Известно около 250 Р. м., содержащих Уран, Торий либо оба эти элемента; радиевых минералов - достоверно не установлено. Разнообразие Р. м., принадлежащих к различным классам и группам, обусловлено нахождением урана в четырёх- и шестивалентных формах, изоморфизмом четырёхвалентного урана с Th, редкоземельными элементами (TR), Zr и Ca, а также изоморфизмом тория с TR цериевой подгруппы.

Различают Р. м., в которых уран (урановые минералы) или торий (ториевые минералы) присутствуют в виде основного компонента, и Р. м., в состав которых радиоактивные элементы входят в виде изоморфной примеси (уран- и/или торийсодержащие минералы). К р. м. не относятся минералы, содержащие механическую примесь Р. м. (минеральные смеси) или радиоактивные элементы в сорбированном виде.

Урановые минералы подразделяются на две группы. Одна объединяет минералы U⁴⁺ (всегда содержащие некоторое количество U⁶⁺), представленные окислом урана - Уранинитом UO² и его силикатом - коффинитом U (SiO₄)_1-x (OH)_4x. Настуран (разновидность уранинита) и коффинит - главные промышленные минералы гидротермальных и экзогенных месторождений урана; уранинит, кроме того, встречается в пегматитах (См. Пегматиты) и Альбититах. Порошковатые окислы (урановые черни) и гидроокислы урана образуют существенные скопления в зонах окисления различных урановых месторождений (см. Урановые руды). Титанаты урана (Браннерит UTi₂O₆ и др.) известны в пегматитах, а также в некоторых гидротермальных месторождениях. Вторая группа объединяет минералы, содержащие U⁶⁺, - этогидроокислы (беккерелит 3UO₃․3H₂O?, кюрит 2PbO․5H₂O₃․5H₂O), силикаты (уранофан Ca (H₂O)₂U₂O₄(SiO₄)․3H₂O, казолит Pb [UO₂][SiO₄]․H₂O), фосфаты (Отенит Ca [UO₂]₂[PO₄]₂․8H₂O, торбернит Cu [UO₂]₂[PO₄]₂․12H₂O), арсенаты (цейнерит Cu [UO₂]₂[HSO₄]₂․12H₂O), ванадаты (Карнотит K₂[UO₂][VO₄]₂․3H₂O), молибдаты (иригинит), сульфаты (уранопилит), карбонаты (ураноталит); все они распространены в зонах окисления урановых месторождений.

Ториевые минералы - окисел (торианит ThO₂) и силикат (торит ThSiO₄) - менее распространены в природе. Они встречаются в качестве акцессорных минералов (См. Акцессорные минералы) в гранитах, сиенитах и пегматитах; иногда образуют существенные концентрации в различных россыпях (см. Ториевые руды).

Уран- и/или торийсодержащие минералы - титанаты (давидит), титанотанталниобаты (Самарскит, Колумбит, пирохлор (См. Пирохлоры)), фосфаты (Монацит), силикаты (Циркон) - большей частью рассеяны в изверженных и осадочных горных породах, обусловливая их естественную радиоактивность (см. Радиоактивность горных пород). Лишь небольшая часть из них (давидит, монацит) образует существенные концентрации и является источником получения урана и тория. В радийсодержащем барите предполагается изоморфное замещение бария радием.

Для многих Р. м. характерно метамиктное состояние (см. Метамиктные минералы). Включения Р. м. в зёрнах др. минералов сопровождаются ореолами радиационных нарушений (Плеохроичные ореолы и др.). Специфической особенностью Р. м. является также способность к образованию авторадиограмм (см. Авторадиография). Накопление в Р. м. стабильных изотопов с постоянной скоростью позволяет использовать их для определения абсолютного возраста геологических образований (см. Геохронология).

Лит.: Гецева Р. В., Савельева К. Т., Руководство по определению урановых минералов, М., 1956; Соболева М. В., Пудевкина И. А., Минералы урана, М., 1957; Торий, его сырьевые ресурсы, химия и технология, М., 1960; Хейнрих Э. У., Минералогия и геология радиоактивного минерального сырья, пер. с англ., М., 1962; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967: то же, т. 3, в. 1, М., 1972; Бурьянова Е. З., Определитель минералов урана и тория, 2 изд., М., 1972.

Б. В. Бродин.

химические элементы, все изотопы которых радиоактивны.

химические элементы, все изотопы которых радиоактивны. К числу Р. э. принадлежат Технеций (атомный номер 43), Прометий (61), Полоний (84) и все последующие элементы в периодической системе Менделеева. К 1975 известно 25 Р. э. Те из них, которые расположены в периодической системе за ураном, называются трансурановыми элементами (См. Трансурановые элементы). 14 Р. э. с атомным номером 90-103 во многом сходны между собой; они составляют семейство актиноидов (См. Актиноиды). Из природных Р. э. только два - Торий (атомный номер 90) и Уран (92) имеют изотопы, периоды полураспада которых (T_1/2) сравнимы с возрастом Земли. Это ²³²Th (T_1/2 = 1,41․10¹⁰ лет), ²³⁵U (T_1/2 = 7,13․10⁸ лет) и ²³⁸U (T_1/2 = 4,51․10⁹ лет). Поэтому торий и уран сохранились на нашей планете со времён её формирования и являются первичными Р. э. Изотопы ²³²Th, ²³⁵U и ²³⁸U дают начало естественным радиоактивным рядам (См. Радиоактивные ряды), в состав которых входят в качестве промежуточных членов вторичные природные Р. э. с атомный номер 84-89 и 91. Периоды полураспадов всех изотопов этих элементов сравнительно невелики, и, если бы их запасы не пополнялись непрерывно за счёт распада долгоживущих изотопов U и Th, они давно бы уже полностью распались.

Р. э. с атомный номер 43, 61, 93 и все последующие называются искусственными, т.к. их получают с помощью искусственно проводимых ядерных реакций. Это деление Р. э. на природные и искусственные довольно условно; так, Астат (атомный номер 85) был сначала получен искусственно, а затем обнаружен среди членов естественных радиоактивных рядов. В природе найдены также ничтожные количества технеция, прометия, нептуния (См. Нептуний) (атомный номер 93) и плутония (См. Плутоний) (94), возникающих при делении ядер урана - либо спонтанном, либо вынужденном (под действием нейтронов космических лучей и др.).

Два Р. э. - Th и U - образуют большое число различных минералов. Переработка природного сырья позволяет получать эти элементы в больших количествах. Р. э. - члены естественных радиоактивных рядов - могут быть выделены радиохимическими методами из отходов производства Th и U, а также из торий- или урансодержащих препаратов, хранившихся долгое время. Np, Pu и др. лёгкие трансурановые элементы получают в атомных реакторах за счёт ядерных реакций изотопа ²³⁸U с нейтронами. С помощью различных ядерных реакций получают и тяжёлые трансурановые элементы Tc и Pm образуются в атомных реакторах и могут быть выделены из продуктов деления.

Многие Р. э. имеют важное практическое значение. U и Ри используют как делящийся материал в ядерных реакторах и в ядерном оружии. Облучение тория (его природного изотопа ²³²Th) нейтронами позволяет получить изотоп ²³³U - делящийся материал. Pm, Po, Pu и др. Р. э. применяют для изготовления атомных электрических батареек со сроком непрерывной работы до нескольких лет. См. статьи об отдельных радиоактивных элементах, а также Радиоактивные минералы, Ториевые руды, Урановые руды.

Лит.: Несмеянов Ан. Н., Радиохимия, М., 1972.

С. С. Бердоносов.

Рис. к ст. Радиоактивные элементы.

отходы предприятий и учреждений (вентиляционные выбросы, сточные воды, использованное оборудование и материалы и др.), содержащие радиоактивные вещества в количествах, превышающих уровень естественной радиоактивности.

жидкие, твёрдые и газообразные отходы, содержащие радиоактивные изотопы (РИ) в концентрациях, превышающих нормы, утвержденные в масштабе данной страны.

Жидкие Р. о. образуются в процессе эксплуатации атомных электростанций (См. Атомная электростанция) (АЭС), регенерации ядерного горючего из отработанных тепловыделяющих элементов (См. Тепловыделяющий элемент), использования различных источников радиоактивных излучений в науке, технике и медицине. В СССР закон запрещает сброс Р. о. в открытую гидросеть во всех случаях, когда концентрация РИ в них превышает среднегодовую допустимую концентрацию (СДК). СДК установлены с таким расчётом, чтобы контакт с веществами, содержащими РИ, не оказывал вредного воздействия на человеческий организм и окружающую среду (см. Радиоактивное загрязнение). Поэтому все Р. о. в СССР подвергаются очистке с доведением содержания радиоизотопов до СДК или надёжному вечному захоронению.

Жидкие Р. о. по своей активности делятся на 3 категории: низкого уровня активности, удельная активность которых не превышает 10^-5 кюри/л, среднего уровня - от 10^-5 до 1 кюри/л и высокоактивные отходы - выше 1 кюри/л. Свыше 99,9\% всей возникающей в процессе эксплуатации АЭС активности при регенерации ядерного горючего переходят в жидкие высокоактивные отходы, которые после концентрирования до небольших объёмов захораниваются в герметичных, как правило, подземных ёмкостях из нержавеющей стали, что исключает проникновение Р. о. в окружающую среду. Кроме того, во всех странах, обладающих атомной промышленностью, ведутся исследования по дальнейшему повышению безопасности захоронения высокоактивных отходов путём перевода их в твёрдые нерастворимые в воде формы. Жидкие отходы низкого уровня активности, т. н. нетехнологические отходы, образующиеся за счёт обмывки помещений и при стирке спецодежды, после тщательной очистки от РИ методами коагуляции и ионного обмена либо дистилляцией направляются в производство для повторного использования или могут сбрасываться в канализацию. Извлечённые из этих отходов РИ, сконцентрированные в шламах или кубовых остатках (Радиоактивные отходы 0,5\% от исходного объёма), представляют собой отходы среднего уровня активности и поэтому хранятся в стальных ёмкостях. Разрабатываются методы перевода этих концентратов в твёрдые формы путём включения их в битум или др. материалы, обладающие высокими гидроизолирующими свойствами.

К твёрдым Р. о. относятся не поддающиеся отмывке загрязнённые материалы, использованная спецодежда и др. Всё это переносится для вечного захоронения в бетонные траншеи и, как правило, заливается цементом.

На объектах атомной промышленности и АЭС, кроме жидких и твёрдых отходов, возможны выбросы, содержащие летучие соединения РИ или сами РИ, такие как ¹³¹I, ¹²⁹I, ⁸⁵Kr, а также образование радиоактивных аэрозолей. Все эти выбросы проходят специальную очистную систему и затем удаляются в атмосферу через вентиляционную трубу. Общее количество РИ после очистной системы не должна превышать величину предельно допустимых выбросов, установленную для данного объекта с учётом преобладающих ветров, рельефа местности, характера растительности. Высота вентиляционной трубы (обычно 100-150 м) определяется из такого расчёта, чтобы к моменту, когда РИ из газовых выбросов попадут в приземные слои атмосферы, они были бы разбавлены до пределов, исключающих даже следовое воздействие на человеческий организм (как непосредственно, так и косвенно - через растительность и почву).

См. лит. при статьях Радиоактивных веществ токсичность, Радиационная безопасность, Радиохимическая лаборатория, Атомная электростанция и др.

Б. С. Колычев.