Radioaktivní sbírka minerálů

Chodíte rádi do muzea? Navštěvujete rádi mineralogické sbírky? Sbíráte snad dokonce sami různé kameny? Některé z nich mohou být radioaktivní. (délka blogu 5 min.)

Odkud se bere radioaktivní kamení

I když se to může zdát zvláštní, je výskyt radioaktivních minerálů vlastně úplně přirozený. 

Celá naše planeta je slepencem hmoty, která vznikla při výbuchu supernovy (ve skutečnosti prý šlo o dvě supernovy, které vybuchly krátce po sobě, odhadují vědci) a rozhodně při něm nevznikaly jen prvky “ukázněné”. Poměrně často při takové vesmírné explozi vznikají nejrůznější exotické izotopy chemických prvků. Pro život na planetách je to ovšem paradoxně pozitivní zpráva. 

Čím exotičtější a radioaktivnější - tím rychleji se totiž rozpadají. Ve chvíli, kdy se z odpadu supernovy začne formovat planeta - jich zbude už jen opravdu malé množství. Jsou to převážně ty, které jsou pro život málo nebezpečné, protože se rozpadají velice pomalu (za určitý časový úsek v nich proběhne jen málo radioaktivních rozpadů, které produkují částice nebo záření nebezpečné pro živou hmotu). 

V našem vesmírném okolí se jedná hlavně o uran a thorium. Oba tyto prvky jsou zastoupeny hned několika různými izotopy, ty mají ale poločasy rozpadu v řádu milionů a miliard let. Dá se říci, že dnešní radioaktivní minerály jsou už jen smutným nepatrným zbytkem obrovského ohňostroje, který se kdysi konal v místě, které dnes nazýváme svým vesmírným domovem. 

Radioaktivní kamení

Vydejme se teď na pomyslnou výpravu, při které budeme hledat radioaktivní kamení. Pokud někde naleznete radioaktivní svědky dob minulých, budou s největší pravděpodobností spadat do rodiny smolinců. To je jeden z nejhojnějších minerálů uranu. Velkou šanci na nálezy máte v okolí Jáchymova, který se dokonce považuje za klasické naleziště. Ale ani v sousedním Německu nepřijdete zkrátka, smolinec se dá najít hned na několika místech. 

Hned vás na něm upoutá jeho váhat. Má hustotu, která odpovídá zhruba desetinásobku hustoty vody. To je znát už při prvním ohledání kamene. 

Barva je černá a kámen se mastně leskne. Je neprůhledný a pokud se vám do něj podaří udělat vryp, bude tmavě zelený, hnědý nebo až černý. Z minulých blogů přitom víte, že se taková vlastnost vysvětluje barvením kamene jeho základními chemickými prvky (tedy těmi, které se uvádějí v jeho chemickém vzorci). Pokud by byl vryp bílý, budou za jeho barvu zodpovědné chemické příměsi, které netvoří jeho základní strukturu, ale v kameni jsou takříkajíc “na návštěvě”. 

Smolinec je kámen, obsahující uran (respektive různé oxidy se složením UO2 - U3O8). Ten (v naší kyslíkové atmosféře) rád oxiduje. Vždycky se v něm proto nalézá menší nebo větší množství oxidu uranového (UO3). 

To má jeden zajímavý následek. Čím více zmíněného oxidu uranu kámen obsahuje, tím je lehčí. “Zdravý selský rozum” by spíše napovídal, že více hmoty (tedy kámen plus pohlcený kyslík) bude znamenat těžší kámen. Opak je pravdou. Mění se tu zároveň totiž také objem kamene. Čím více lehkého prvku (kyslíku) obsahuje, tím lehčí je samotný smolinec. 

Kromě uranu se v kamenech dají samozřejmě nalézt také produkty jeho rozpadu. Uranová rozpadová řada končí u chemického prvku, který znáte jako olovo. V roli příměsi vystupuje často thorium. O tom, že se v kameni uran skutečně rozpadá na lehčí prvky, svědčí také přítomnost radia a helia. 

Barevná a světélkující uranová krása

Možná budete mít ale štěstí a naleznete také vzácnější sekundární uranové minerály. To může být například torbernit, který si můžete prohlédnout zde (link:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/Museum_Uranbergbau_-_Mineralien_-_Tobernit-Mischkristalle%2C_Schneeberg-9672.jpg) 

Torbernit se vyskytuje většinou ve formě miniaturních zelených krystalů a nedělá žádný exkluzivní dojem. Existují ale i větší krystaly, které se dají splést se smaragdem. Posuďte sami: link na tobernit, který připomíná drahokam je zde (https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Torbernit) 

S trochou štěstí naleznete také nazelenalý autunit (link zde:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9c/Autunit_portugal.jpg) 

Ten vás překvapí svou schopností luminiscence. Při ozáření modrým až ultrafialovým světlem (vlnová délka 400 - 480 nm) je hned jasné, že se nejedná o obyčejný kámen. Na ozáření totiž odpovídá emisí jedovatě zeleného světla (s vlnovou délkou kolem 530 nm). Link je ke shlédnutí zde (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmaxFULL.php/param/1399058341-Autunit-im-UV-Licht-Autunit.jpg) 

V podobě maličkých zelených destiček se vyskytuje také jiný uranový minerál, zeunerit (https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Zeunerite-90703.jpg). Tomu ale chybí schopnost luminiscence. 

Pokud naleznete maličké žluté krystaly, bude to minerál karnotit (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Carnotite-96140.jpg#/media/File:Carnotite-96140.jpg) ani on neovládá umění luminiscence. 

Tou vás naopak potěší minerál uranocircit (https://www.mineralienatlas.de/VIEWmaxFULL.php/param/1543932397-dunntafeliger-grungelber-Uranocircit-unter-UV-kurz-Uranocircit.jpg)

Při sběru uranových minerálů se vyplatí, mít při sobě UV-zdroj. Sice ne všechny, ale dobře polovina z nich reaguje na UV světlo luminiscencí. 

Jsou uranové minerály nebezpečné? 

Máme tu krásné kameny, které mohou mít někdy kvalitu podobnou drahokamům. Navíc pod UV-lampou svítí exotickým zeleným světlem. Je jen logické, že se sběratelům kamenů podobné kousky velice líbí. Nejsou ale jen krásné - mohou být také zdraví škodlivé. 

Pokud se vám dostane do rukou a do sbírky “uranový” kámen, měli byste zachovat klid. Samotné záření, které z kamene vychází, vás nezabije. Jak už bylo zmíněno výše, dají se označit izotopy přírodního uranu nebo thoria, přeživší do dnešní doby, jako líné. Materiál se rozpadá jen pomalu, takže z něj nevychází moc ionizujícího záření. Navíc se jedná o záření typu alfa a beta, tedy záření takového typu, které se často zachytí už samotnou kůží nebo několika centimetry vzduchu.  

Uškodit může takový materiál ovšem v podobě prachu nebo maličkých částeček. Ty se vám mohou dostat do plic, kde (hlavně alfa zářič) způsobí daleko rozsáhlejší škody. Alfa částice - to jsou vlastně heliová jádra. Mezi ionizujícími částicemi to jsou praví obři. A tak zatímco se při expozici zevně pohltí už v nejsvrchnější vrstvě (tzv. mrtvé vrstvě kůže), při kontaminaci a následném usazení v plicích mají tyto částice možnost poškodit jejich živé a citlivé buňky a vyvolat tím například  rakovinu. 

Pokud se vám dostane do rukou “radioaktivní kámen”, uděláte dobře, když pro něj pořídíte průhledný a vzduchotěsný domeček, který ho bude chránit před poškozením a vás před radioaktivním prachem. 

Opravdu nezdravé a nevhodné je pak takové kameny lámat, štípat, dělit - nebo dokonce vybrušovat (i když k tomu svou nízkou tvrdostí kolem 2 - 3 na mohsově stupnici vyloženě svádějí).