Ядерно-физическое исследование радиоактивного равновесия в древних урановых рудах Украины

Abstract

Шляхом прецизiйних γ-спектрометрометричних вимiрiв древнiх (1,8 · 10^9 рокiв) уранових руд України встановлено вiдхилення вiд радiоактивної рiвноваги: ^231Pa < ^235U i ^230Th < ^238U. Ступiнь вiдхилення зростає iз змiною мiнерального складу руд таким чином: вiдносно крупнозернистий уранiнiт (UO2+x) — кофiнiт (USiO4) — бранерит (UTi2O6) — плiвочний Са-уранiнiт (~ CaU2O6), болтвудит (Ca0,5,K,Na)[(UO2)(SiO3(OH)](H2O)1,5. Дослiджено можливi моделi привносу-виносу радiонуклiдiв. Як бiльш ймовiрна розглядається складна модель iз виносом ^231Pa, ^234U та ^230Th з подальшим вiдкладенням в рудах ^234U. Геологiчно молодi вiки виносу радiоактивних нуклiдiв оцiненi як такi, що збiгаються з часом пiдняття вод у перiоди мiжльодовикових термальних оптимумiв.

Using precision γ-ray spectrometry, the deviations from radioactive equilibrium are determined in ancient (1.8 · 10^9 years) uranium ores of Ukraine: ^231Pa < ^235U and ^230Th < ^238U. The degree of deviation increases with the mineral content in ores in the following way: relatively large uraninite (UO2+x) crystals — coffinite (USiO4) aggregates — brannerite (UTi2O6) — “membranous” Ca-uraninite (~ CaU2O6). Possible models of the input-output of radioactive nuclides are examined. As the most likely, a complex model with loss of ^231Pa, ^234U and ^230Th and subsequent precipitation of ^234U is proposed. The geologically young ages of radionuclide losses are found to correspond to the times of a water level lifting during the periods of interglacial temperature optima.