כדי להבין מדוע סלעי פוספט משקעים (להלן פוספוריטים ) מכילים תוכן אורניום מוגבר עלינו להבין ממה הם עשויים ומדוע הם נוצרים מלכתחילה.

פוספוריטים הם סלעים העשויים אפטיט, מינרל עם הנוסחה $ \ ce {Ca5 (PO4) 3 (F, Cl, OH)} $. מינרל זה (במיוחד גרסת ה- OH) הוא אחד המרכיבים העיקריים לשלדים של אורגניזמים חיים. החלק המינרליזציה הקשה של השיניים והעצמות שלך עשוי למשל מאפטות.

שלדים של בעלי חיים ימיים מתים (למשל דגים) מופקדים על קרקעית האוקיינוס ​​כמו אפטות. מקור האפטות אינו צריך להיות ביוגני: ניתן להפיק אותו גם מפעילות דלקתית או הידרותרמית המתרחשת על קרקעית האוקיאנוס, או להפיק אותו כחומר קלסטי מיבשות. התוצאה הסופית היא התצהיר של האפטות כזרחים.

מאפיין חשוב של האפטות הוא שהוא יכול להכיל מעט אורניום. המנגנון עדיין לא מובן לחלוטין, אך ככל הנראה שילוב של $ \ ce {U ^ 4 +} $ במבנה המינרלים של האפטות, מחליף את הסידן. עכשיו הנה החלק המעניין - אורניום במי ים קיים בעיקר כ- $ \ ce {U ^ 6 +} $ (בצורה של יון האורניל). יון האורניל מסיס יותר מ- $ \ ce {U ^ 4 +} $ ולכן הוא נשאר בעיקר בתמיסה במי הים. אבל, כפי שהזכרנו קודם, מרבצי אפטות נוצרים על ידי ריקבון בעלי חיים ימיים מתים. הצטברות זו של חומר אורגני מתפורר מפחיתה את $ \ ce {U ^ 6 +} $ ל- $ \ ce {U ^ 4 +} $, מה שמקל על שילובו במבנה האפטות.

זהו רק צד אחד של המטבע. ככל הנראה ניתן לספוג $ \ ce {U ^ 6 +} $ גם על גרגרי אפטות. זה משמש אפילו במקרים מסוימים כדי למנוע מהזיהום של אורניום לנדוד דרך האדמה - על ידי הוספת אפטות אליו על מנת לשתק אותו.

תהא התהליך המדויק (או שילוב התהליכים) המדויק ההופך את האורניום לחבר טוב כזה של האפטות, התוצאה הסופית היא שאפטיט (וסלעים המכילים אותו) מועשר באורניום ביחס לסביבתו.

אנא קרא מאמר זה. זה מסביר את הפרדת המתכות הכבדות מהתהליך הרטוב.

http://dx.doi.org/10.1016/j.jrras.2014.01.001

אני מאמין שקצב הדעיכה של תוריום לרדיום בסדרת ריקבון האורניום הוא 77,000 שנים. לכן, ככל שרדיום / תוריום / אורניום אתה מודד במדגם, זה לא באמת ישתנה במהלך חייך. באדמה 300 מיקרוגרם לק"ג עד 11.7 מ"ג לק"ג. הוא נמצא ברוב הקרקעות ובסלע באופן טבעי בריכוזים שונים מאוד.

סלע פוספט אינו מועשר באורניום / תוריום / רדיום עד שתהליך ההפקה מפריד ומרכז את המתכות הללו. כאשר מטפלים בסלע הפוספט בחומצה גופרתית האורניום והתוריום מתרכזים בשלב המימי ואילו הרדיום מתרכז בגבס. הרבה מתכות כבדות אחרות משולבות גם בשלב החומצה הזרחנית מכיוון שרובן מסיסים בתמיסות חומצה מדוללות. אני מניח שניתן לשווק את המזהמים הללו כמיקרו-מזינים במוצרי דשן הפוספט.