160. Holfertyt

Dawno nie było żółtych minerałów uranu, a zatem dzisiaj holfertyt, czyli CaxU6+-xTi(O₈-xOH₄x)·3H₂O. Twardość 4, gęstość 4,22 g/cm³. Nazwany na cześć Johna W. Holferta, amerykańskiego geologa, za zasługi w badaniu gór Thomas Range w Utah, gdzie odkryto ten minerał. Jest unikatowy i występuje wyłącznie w tym paśmie górskim, a konkretniej w miejscach o malowniczych nazwach Topaz Valley (Dolina Topazów) i Starvation Canyon (Wąwóz Śmierci Głodowej). Krystalizuje w postaci długich igieł barwy od kanarkowo żółtej do pomarańczowożółtej. Przypomina w sumie makaron, ale trzeba wiedzieć, że te kryształki są malutkie, długości najwyżej 1-2 mm.

Ponieważ to mniej więcej wszystkie informacje o tym niedawno opisanym minerale, to może trochę wiadomości o energii jądrowej, z którą oczywiście uran się kojarzy. Skąd się ona w ogóle bierze? Ano, oczywiście z jąder, a właściwie nawet ze stukania jądrem w jądro 😉 Energia jądrowa powstaje w dwóch procesach, które mają podobne nazwy angielskie: fusion i fission. Fuzja jądrowa (fusion) to proces łączenia lżejszych jąder w cięższe. Zachodzi we wnętrzu większości gwiazd (tzw. ciągu głównego, pisałem o tym w cyklu ciekawostek teleturniejowych) z udziałem izotopów wodoru. Bierzemy mianowicie proton (dodatnia cząstka występująca w jądrze atomowym, zasadniczo już jeden proton stanowi jądro najprostszej odmiany wodoru) i sklejamy go z neutronem (pozbawiona ładunku cząstka występująca w jądrze atomowym). I bęc, mamy cięższą odmianę wodoru – jądro deuteru. Szybciutko uderzamy w niego jądrem superciężkiej odmiany wodoru (trytu), składającym się z jednego protonu i dwóch neutronów. Konglomerat wypluwa jeden neutron i powstaje jądro atomowe zawierające pozostałe cząstki – dwa protony i dwa neutrony. Jest to jądro helu, czyli dokonaliśmy syntezy jądrowej wodoru w hel! Przy okazji wydziela się mnóstwo energii, za co odpowiada pan Einstein, a konkretnie jego wzór na równoważność materii i energii E=mc². Otóż jeśli zważymy otrzymane jądro helu, okaże się, że waży ono mniej niż wynosi suma mas jego składników (2 protonów i 2 neutronów)! Jest to tak zwany defekt masy – brakująca masa przekształca się w energię, której jest mnóstwo, bo mnożymy tę masę przez prędkość światła do kwadratu.

Drugi proces to rozszczepienie jąder (fission). Fuzja jądrowa daje energię tylko do pewnej granicy, konkretnie do jądra żelaza-56. Jeśli chcemy otrzymać cięższe jądra na drodze syntezy, musimy już dołożyć energii. Ale za to energię tę możemy otrzymać z powrotem w trakcie rozpadu takich jąder! Oczywiście nie z wszystkich jednakowo łatwo – istnieje pewna grupa izotopów radioaktywnych, które są podatne na takie procesy do tego stopnia, że np. rozpadają się samorzutnie i wydzielają energię upakowaną w nich podczas ich powstawania (proces rozpadu możemy też wywołać, łaskocząc mało trwałe jądra atomowe za pomocą odpowiednio rozpędzonych neutronów). I tym razem ilość wydzielającej się energii jest ogromna. Do tego stopnia, że roztwory soli niektórych pierwiastków radioaktywnych zaczynają się – same z siebie – gotować od tej energii. Zdarza się też, że w wyniku rozpadu radioaktywnego taki pierwiastek rozgrzewa się do czerwoności – to zjawisko jest wykorzystywane jako źródło energii dla sond kosmicznych badających zewnętrzne części Układu Słonecznego.

[zdjęcia za pośrednictwem strony mindat.org]

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.