Кристаллохимия природных и синтетических соединений актинидов (U, Np)
и продуктов их распада (Pb, Cs, Sr, Mo)

Глава 1. Геохимические и кристаллохимические особенности урана.

Введение к этой главе составляет краткий обзор, описывающий свойства актинидов, к семейству которых относится уран. Приводятся также сведения о геохимии и минералогии этого элемента.

В природных условиях существуют как соединения U⁴⁺, так и U⁶⁺. Поскольку катионы U⁴⁺ в отличие от U⁶⁺ участвуют в составе относительно небольшого числа минералов, основное внимание в этой главе уделяется кристаллохимии, минералогии и геохимии шестивалентного урана. Соединения с ураном в высокой форме окисления наиболее распространены и среди синтетических соединений. Рассмотрены также основные подходы к классификации урансодержащих соединений.

Как известно, уникальной особенностью U⁶⁺ является его склонность к образованию уранил-иона UО₂²⁺. Этот комплексный ион, состоящий из атома урана и двух атомов кислорода, имеет линейную конфигурацию. Расстояния уран-кислород в ураниле, равные ~ 1.8 , значительно меньше расстояний, которые образует уран с экваториальными атомами, число которых может быть равно 4, 5 или 6. Они располагаются в плоскости, перпендикулярной оси уранил-иона, образуя вместе с уранильными атомами кислорода координационные полиэдры - тетрагональную, пентагональную и гексагональную бипирамиды.

Существующие обзорные работы по соединениям уранила основаны на выделении структурных единиц, общих для большинства соединений. Более полный подход к структурной систематике природных и синтетических соединений уранила, разработанный П. Бернсом, предполагает выявление в их структурах основных строительных единиц, объединение которых приводит к формированию наиболее прочных структурных фрагментов в виде изолированных полиэдров, изолированных кластеров, цепочек, слоев и каркасов. В основе предложенной П. Бернсом систематики лежит принцип выделения общего анионного мотива для ряда урансодержащих структур. Этот подход может быть использован для рассмотрения кристаллохимических особенностей структур с уранил-ионами.