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Uraninit (auch Pechblende oder Uranpecherz) ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der Oxide mit einem Stoffmengenverhältnis von Metall : Sauerstoff = 1 : 2. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung UO₂ und entwickelt meist würfelförmige oder oktaedrische Kristalle bzw. deren Kombinationen, aber auch nierige, körnige oder massige Aggregate in grauer, schwarzer und bräunlicher Farbe.

Besondere Eigenschaften

Durch seinen Urangehalt ist Uraninit stark radioaktiv und weist eine spezifische Aktivität von über 157.788 Bq/g auf (zum Vergleich: natürliches Kalium 31,2 Bq/g).^[1]

Uraninit ist in der Regel völlig metamikt, d. h. sein Kristallgitter wurde durch die eigene Radioaktivität teilweise bis völlig zerstört. Interessant ist auch die hohe Variabilität der Dichte, derbe und kollomorphe Varietäten können insbesondere bei Verwitterung vergleichsweise leicht werden. Die Dichte kann sogar sehr deutlich unter 7 fallen. Uraninit wird gern von grell gefärbten (rot, gelb, selten grün) Verwitterungsprodukten begleitet.

Uraninit kann selten mit Columbit Epitaxien bilden. Uraninitkristalle wachsen in bestimmten Richtungen ausgerichtet auf Columbitkristallen. Es bildet das erste Endglied der vollkommenen Mischungsreihe (Mischkristall) Uraninit-Thorianit. Thoriumhaltige Uraninite werden u. a. Bröggerit genannt. Jüngere Uraninite glänzen glas- bis pechartig, während die älteren Exemplare mehr und mehr metallisch glänzen. Verwitterungseinflüsse und Metamorphose lassen den Metallglanz wieder verschwinden.

Etymologie und Geschichte

Die Bezeichnungen Pechblende und Uranpecherz werden für die kollomorph abgeschiedenen Aggregate verwendet, die eine chemische Zusammensetzung entsprechend U₃O₈, seltener auch U₃O₇ besitzen und die aufgrund der oft schwarzen Farbe und des fettigen Glanzes dem Pech sehr ähnlich sehen.

Historisch entstand der Begriff Pechblende im Erzgebirge. Die dort im Silberbergbau tätigen Bergleute hatten keine Verwendung für die pechschwarzen Steine und verwarfen diese. Als „Blende“ wurden Mineralien bezeichnet, die aufgrund ihres spezifischen Gewichts einen Metallinhalt vermuten ließen, der aber mit den damaligen Verhüttungstechniken nicht gewinnbar war (z.B. auch Zink aus Zinkblende). Ob auch gesundheitliche Aspekte eine Rolle spielten, ist nicht bekannt. Als später auf den alten Halden verschiedenfarbige Oxidationsprodukte auf den weggeworfenen Uranerzen zu finden waren, wurden sie zur Gewinnung von diesen neuen schönen Farben abgebaut. Später, als die bereits oxidierten Materialien verbraucht waren, wurden die Farben auch in einem gewissen Maßstab aus Pechblende hergestellt. Daher sind heute einige alte Kunstwerke radioaktiv belastet.

Obwohl das Mineral wie beschrieben schon früher bekannt war, gilt als Typlokalität für Uraninit die Ganglagerstätte St. Joachimsthal (heute Jáchymov), von wo es F.E.Brückmann 1727 beschrieben hat.^[2] Die Pechblende, welche Klaproth zur Entdeckung des Urans nutzte, stammt aus Johanngeorgenstadt im sächsischen Erzgebirge. Anhand der Pechblende wurden sowohl im Jahre 1896 durch den französischen Physiker Antoine Henri Becquerel die Radioaktivität entdeckt, als auch durch die polnische Chemikerin und Nobelpreisträgerin Marie Curie das Uran-Zerfallsprodukt Radium. Die Curies nutzten dabei den Abfall der Uranfarbenproduktion aus Jáchymov. Eine Tonne enthält etwa 0,1 Gramm dieses radioaktiven Metalls.

Varietäten

Niedrig-kugelige Varietäten werden als Blasenerz bezeichnet. Fettig glänzende derbe Varianten nennt man Pecherz. Wenn einzelne Kugeln durch die Matrix „hervorgucken“ nennt man sie aufgrund ihrer schwarzen Farbe gerne Mausaugen. Thoriumhaltige pegmatisch gebildete Stücke werden Bröggerit genannt. Das so genannte Reicherz bezeichnet lediglich Stücke, die verhältnismäßig viel eines gesuchten Minerals bezeichnen. Der Name ist nicht nur auf Uraninit beschränkt.

Bildung und Fundorte

In folgenden Lagerstätten tritt Uraninit/Pechblende auf:

• hydrothermale Gänge (sächsisch-böhmisches Erzgebirge; Pribram, tschechische Republik; Menzenschwand, Schwarzwald; Zentralmassiv Frankreich)
• diskordanzgebundene Lagerstätten (Athabasca-Becken, Kanada; Northern Territory, Australien)
• sedimentgebundene Lagerstätten in Sandsteinen, Karbonaten, Kohle (Königstein, Sachsen; Culmitzsch, Thüringen; Freital, Sachsen; Curnamona-Provinz, Süd-Australien; Colorado-Plateau, USA; Niger)
• schwarzschiefergebundene Lagerstätten (Ronneburg, Thüringen)
• Iron-Oxide-Copper-Gold Lagerstätten (Olympic Dam, Süd-Australien)
• an Vulkanite gebunden (Streltsovka Caldera bei Krasnokamensk, Russland; Delitzsch, Sachsen)
• Pegmatite (Norwegen)

Verwendung

Uraninit ist das wirtschaftlich bedeutendste Uranmineral. Im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts wurde Uraninit zur Herstellung von Farben sowie zur Gewinnung von Radium (z.B. Jáchymov (Joachimsthal), Tschechische Republik) gewonnen. In der Zeit des Kalten Krieges bestand ein weit über die Energieerzeugung hinausgehender Bedarf an Uran zur Fertigung von Atombomben und zur Herstellung von Plutonium in Atomreaktoren. Im Erzgebirge wurde die dort reichen Uranvorkommen durch die SDAG Wismut in der DDR in großem Maßstab abgebaut und in vorverarbeiteter Form (Seelingstädt, Crossen) in die Sowjetunion gebracht. Ab den 1970er Jahren dominierte die Produktion von Uran zur Energiegewinnung.

Mit der weltweiten politischen Wende um 1989 kam es zu einem starken Einbruch der Uranproduktion. Zu dieser Zeit spielte die Uranproduktion für Kernwaffen der beiden Supermächte schon keine wesentliche Rolle mehr, aber beide Seiten hatten große strategische Reserven angehäuft, welche freigegeben wurden und den Weltmarktpreis stark drückten. Außerdem traten nun neue Produzenten mit Niedrigpreisen in Zentralasien auf dem freien Markt auf.

Struktur

Uraninit kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe mit dem Gitterparameter a = 5,47 Å und vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[3] Seine Kristallstruktur ist isotyp mit Fluorit (CaF₂). Die U⁴⁺-Kationen bilden dabei eine kubisch dichteste Kugelpackung, deren Tetraederlücken vollständig von Oxid-Anionen besetzt sind, das heißt jedes Sauerstoffatom wird von vier Uranatomen tetraedrisch umgeben. Die Uran(IV)-Kationen ihrerseits haben dadurch eine Koordinationszahl von CN = 8, als Koordinationspolyeder ergibt sich dabei ein Würfel.

Vorsichtsmaßnahmen

Aufgrund der Radioaktivität sollte Uraninit nur unter entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen gelagert werden.

Siehe auch

• Systematik der Minerale
• Liste von Mineralen
• Uranlagerstätte

Einzelnachweise

1. ↑ Webmineral – Uraninit (engl.)
2. ↑ Veselovsky, F., Ondrus, P., Gabsová, A., Hlousek, J., Vlasimsky, P., Chernyshew, I.V., 2003. Who was who in Jáchymov mineralogy II. Journal of the Czech Geological Society 48/3-4, 193-205
3. ↑ S. Greaux, L. Gautron, D. Andrault, N. Bolfan-Casanova, N. Guignot, J. Haines: Structural characterization of natural UO₂ at pressures up to 82 GPa and temperatures up to 2200 K. In: American Mineralogist. Nr. 93, 2008, S. 1090–1098.

Literatur

• Petr Korbel, Milan Novák: Mineralien Enzyklopädie. Nebel Verlag GmbH, Eggolsheim 2002, ISBN 3-89555-076-0
• Martin Okrusch, Siegfried Matthes: Mineralogie: Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7. Auflage. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 2005, ISBN 3-540-23812-3

 Commons: Uraninit – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien