Uraninit
Uraninitstufe aus dem SteinbruchSwamp,Topsham (Maine), USA (Größe: 2,7 cm × 2,4 cm × 1,4 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Urn[1]
Andere Namen	Pechblende Uranpecherz Uranit Uranin Uranopissit[2]
Chemische Formel	UO2
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Oxide und Hydroxide – Oxide mit Metall : Sauerstoff = 1 : 2
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	IV/D.16b IV/D.31-060 4.DL.05 05.01.01.01
Ähnliche Minerale	Thorianit,Coffinit
Kristallographische Daten
Kristallsystem	kubisch
Kristallklasse;Symbol	hexakisoktaedrisch; 4/m32/m
Raumgruppe	Fm3m (Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225[3]
Gitterparameter	a = 5,47 Å[3]
Formeleinheiten	Z = 4[3]
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	5 bis 6
Dichte (g/cm3)	gemessen: 10,63 bis 10,95; berechnet: 10,88[4]
Spaltbarkeit	gut
Bruch;Tenazität	muschelig bis uneben, spröde
Farbe	grau, schwarz, bräunlich
Strichfarbe	braunschwarz bis grünlich
Transparenz	undurchsichtig (Splitter und dünnste Schichten durchscheinend)
Glanz	Fettglanz bis Metallglanz, matt
Radioaktivität	sehr stark radioaktiv[5]
Weitere Eigenschaften
Besondere Merkmale	oft leuchtend gefärbte Oxidationsprodukte

Uraninit, unter anderem auch bekannt alsPechblende, ist ein häufig vorkommendesMineral aus derMineralklasse der „Oxide undHydroxide“. Es kristallisiert imkubischen Kristallsystem mit der Zusammensetzung UO₂, ist also chemisch gesehen einUran(IV)-oxid. Durch die radioaktiveZerfallsreihe von Uran enthält Uraninit stets einen gewissen AnteilBleioxid (PbO), der in Abhängigkeit vom geologischen Alter bis zu 20 % betragen kann.^[6]

Uraninit entwickelt meistwürfelförmige oderoktaedrischeKristalle bzw. deren Kombinationen, aber auch nierige, körnige oder massigeAggregate in grauer, schwarzer und bräunlicher Farbe bei braunschwarzer bis grünlicherStrichfarbe. Im Allgemeinen ist Uraninit undurchsichtig, nur feine Splitter und dünnste Schichten sind rotbraun durchscheinend. Frische Proben weisen einen pech- bis fettartigen, gelegentlich auch schwach metallischenGlanz auf, der allerdings nach einiger Zeit durch Verwitterung matt wird.^[7]

Eine der ältesten Erwähnungen des Minerals erfolgte 1565 durchJohannes Kentmann, der es alsPlumbago sterilis pici similisBechblende (pechartige sterileBlende) bezeichnete. Diese hatte er von den sächsischen Bergleuten übernommen, die das Mineral aus denSilber-Kobaltgängen desErzgebirges förderten.^[8] Diese hatten keine Verwendung für diepechschwarzen Steine und verwarfen die vermeintlich metallfreieBlende.

Als später auf den alten Halden verschiedenfarbige Oxidationsprodukte auf der weggeworfenen Pechblende zu finden waren, wurden sie zur Gewinnung dieser neuen schönen Farben abgebaut. 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. Seit man erkannte, dass die Pechblende aus verschiedenen Uranoxiden besteht, die alskollomorphes Aggregat abgeschieden werden, wird die Bezeichnung nur noch für dieses Gemenge verwendet.

Martin Heinrich Klaproth konnte 1789 aus der Pechblende das ElementUran isolieren, das er zunächst alsUranit bezeichnete, 1790 allerdings den Regeln der Analogie gemäß inUranium umbenannte. Die BezeichnungUranit wurde nachfolgend als Synonym für verschiedene Uranminerale verwendet. Von Klaproth stammt auch die irrtümliche Bezeichnunggeschwefelter Uranit. Der Name leitet sich dabei vom wenig vorher durchWilhelm Herschel entdeckten Planeten Uranus ab. Später übernahm Klaproth die vonKarsten 1792 geprägte BezeichnungUranerz. Weitere Synonyme sindPecherz (vonWerner),Uranpecherz (vonLeonhard),Pechuran (vonHausmann) undNasturan (vonKobell 1853 ausgriechischναστόςnastós für dicht bzw. derb).Haidinger führte schließlich 1845 den BegriffUranin als Benennung für das Mineral ein,^[9] die 1868 vonJames Dwight Dana in die bis heute gültige Benennung Uraninit(e) überführt wurde.^[10]

Obwohl das Mineral wie beschrieben schon früher bekannt war, gilt alsTyplokalität für Uraninit dieGanglagerstätte St. Joachimsthal (heuteJáchymov), von wo esFranz Ernst Brückmann 1727 beschrieben hat.^[11] Die Pechblende, dieKlaproth zur Entdeckung des Urans nutzte, stammt aus derGrube Georg Wagsfort inJohanngeorgenstadt im sächsischenErzgebirge. Hingegen nutzte der französischePhysikerHenri Becquerel nicht, wie oftmals behauptet, Pechblende zur Entdeckung der Radioaktivität im Jahr 1896, sondern künstlich hergestellte Uranverbindungen. Die polnisch-französischeChemikerin undNobelpreisträgerinMarie Curie nutzte für ihre Forschungen, die zur Entdeckung derUran-ZerfallsproduktePolonium undRadium führten, anfangs Pechblende. Aus Kostengründen nutzte sie aber hauptsächlich den Aufbereitungsabfall (Tailings) der Uranfarbenproduktion aus Jáchymov, in denen diese seltenen Elemente im Vergleich zum Ursprungserz schon angereichert waren. Eine Tonne enthält etwa 0,1 g Radium.

Bereits in der veralteten8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Uraninit zur Mineralklasse der „Oxide und Hydroxide“ und dort zur Abteilung der „MO₂- und verwandte Verbindungen“, wo er zusammen mitCerianit undThorianit die „Uraninit-Reihe“ mit der System-Nr.IV/D.16b innerhalb der „Baddeleyit-Uraninit-Gruppe“ (IV/D.16) bildete.

ImLapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik vonKarl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr.IV/D.31-60. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies der Abteilung „Oxide mit [dem Stoffmengen]Verhältnis Metall : Sauerstoff = 1 : 2 (MO₂- & Verwandte)“, wo Uraninit zusammen mitAkaogiit,Allandeit,Baddeleyit,Calzirtit,Cerianit-(Ce),Hiärneit,Riesit,Tazheranit, Thorianit undVorlanit eine eigenständige, aber unbenannte Gruppe bildet (Stand 2018).^[12]

Die seit 2001 gültige und von derInternational Mineralogical Association (IMA) bis 2009 aktualisierte^[13]9. Auflage der Strunzschen Mineralsystematik ordnet den Uraninit ebenfalls in die Abteilung der „Metall : Sauerstoff = 1 : 2 und vergleichbare“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligtenKationen und derKristallstruktur, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung und seinem Aufbau in der Unterabteilung „Mit großen (± mittelgroßen) Kationen; Fluorittypische Strukturen“ zu finden ist, wo es zusammen mit Cerianit-(Ce), Thorianit undZirkelit die „Uraninitgruppe“ mit der System-Nr.4.DL.05 bildet.

Auch die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchlicheSystematik der Minerale nach Dana ordnet den Uraninit in die Klasse der „Oxide und Hydroxide“, dort allerdings in die Abteilung der „Uran- und thoriumhaltige Oxide“ ein. Hier ist er nur zusammen mit Thorianit in der unbenannten Gruppe05.01.01 innerhalb der Unterabteilung der „Uran- und thoriumhaltigen Oxide mit einer Kationenladung von 4+ (AO₂)“ zu finden.

Uraninit kristallisiert imkubischen Kristallsystem in derRaumgruppeFm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225 mit demGitterparametera = 5,47Å und vierFormeleinheiten proElementarzelle.^[3]

SeineKristallstruktur istisotyp mitFluorit (CaF₂). DieU⁴⁺-Kationen bilden dabei eine kubischdichteste Kugelpackung, derenTetraederlücken vollständig vonOxid-Anionen besetzt sind, das heißt jedes Sauerstoffatom wird von vier Uranatomentetraedrisch umgeben. Die Uran(IV)-Kationen ihrerseits haben dadurch eineKoordinationszahl von CN = 8, alsKoordinationspolyeder ergibt sich dabei einWürfel.

Durch seinenUrangehalt von bis zu 88,15 %^[5] ist Uraninit eine der stärksten natürlichen Quellenionisierender Strahlung. Befindet sich das Uran imsäkularen Gleichgewicht mit seinenTochternukliden, weist reiner Uraninit einespezifische Aktivität von etwa 157,8 kBq/g^[5] auf (zum Vergleich: natürlichesKalium 0,0312 kBq/g;abgebrannter Kernbrennstoff 18.000.000 kBq/g).^[15] Deshalb sollte Uraninit nur unter entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen gelagert und verarbeitet werden.

Uraninit ist in der Regel zumindest teilweisemetamikt (isotropisiert), d. h. seinKristallgitter wurde durch die eigeneRadioaktivität teilweise bis größtenteils zerstört, jedoch sind im Gegensatz zu anderen, uranärmeren Mineralen meist noch Reste des Kristallgitters nachweisbar. Dennoch gehen bestimmte physikalische Eigenschaften wie beispielsweise dieSpaltbarkeit verloren und die äußerlich noch kristallin wirkenden Proben zeigen einen muscheligen Bruch.^[7]

Interessant ist auch die hohe Variabilität derDichte, die zunächst etwa 10,63 bis 10,95 g/cm³ beträgt, mit zunehmendem geologischen Alter allerdings langsam auf etwa 9 bis 7,5 g/cm³ sinkt.^[16] Derbe und kollomorphe Varietäten können insbesondere bei Verwitterung vergleichsweise leicht werden und sogar sehr deutlich unter 7 g/cm³ fallen. Uraninit wird häufig von grell gefärbten (rot, gelb, selten grün) Verwitterungsprodukten begleitet.

Das Mineral kann selten mitColumbitEpitaxieen bilden. Uraninitkristalle wachsen in bestimmten Richtungen ausgerichtet auf Columbitkristallen. Es bildet das erste Endglied der vollkommenen Mischungsreihe (Mischkristall) Uraninit-Thorianit. Thoriumhaltige Uraninite werden unter anderemBröggerit genannt. Jüngere Uraninite glänzen glas- bis pechartig, während die älteren Exemplare mehr und mehr metallisch glänzen. Verwitterungseinflüsse undMetamorphose lassen den Metallglanz wieder verschwinden.

Pechblende besteht im Wesentlichen aus U₃O₈, seltener auch U₃O₇ zuzüglich anderer Metalloxide mit Blei, Eisen, Thorium und Metallen der seltenen Erden und erhielt die Bezeichnung aufgrund der oft schwarzen Farbe und des fettigen Glanzes, die dem der teerartigen SubstanzPech sehr ähnlich sieht.

Nierig-kugelige Varietäten werden als Blasenerz bezeichnet. Fettig glänzende derbe Varianten nennt man Pecherz. Wenn einzelne Kugeln aus der Matrix herausragen, nennt man sie aufgrund ihrer schwarzen Farbe gerne Mausaugen. Thoriumhaltige pegmatisch gebildete Stücke werden Bröggerit genannt.Reicherz bezeichnet lediglich Stücke, die verhältnismäßig viel eines gesuchten Minerals enthalten. Der Name ist nicht nur auf Uraninit beschränkt. Feinkörnige Pechblende mit Tonmineralbeimengung wird als Uranschwärze bezeichnet.^[17]

• 
  mattes, verwittertes Blasenerz
• 
  derbes, glänzendes Pecherz
• 
  „Mausaugen“

In folgenden Lagerstätten tritt Uraninit/Pechblende auf:

• hydrothermale Gänge (sächsisch-böhmischesErzgebirge;Příbram, Tschechische Republik;Krunkelbachtal beiMenzenschwand,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)

Uraninit ist das wirtschaftlich bedeutendsteUranmineral. 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 desKalten Krieges bestand ein weit über die Energieerzeugung hinausgehender Bedarf an Uran zur Fertigung vonKernwaffen und zur Herstellung vonPlutonium inKernreaktoren. ImErzgebirge wurden die dort reichen Uranvorkommen durch dieSowjetisch-DeutscheAktiengesellschaft (SDAG) Wismut in derDDR in großem Maßstab abgebaut und in vorverarbeiteter Form (Seelingstädt,Crossen) in dieSowjetunion gebracht. Ab den 1970er Jahren dominierte die Produktion von Uran zur Energiegewinnung.

Mit der politischen Wende ab 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, die freigegeben wurden und den Weltmarktpreis stark drückten. Außerdem traten nun neue Produzenten mit Niedrigpreisen in Zentralasien auf dem freien Markt auf.

Aufgrund derToxizität und der Radioaktivität des Minerals sollten Mineralproben nur in staub- und strahlungsdichten Behältern, vor allem aber niemals in Wohn-, Schlaf- und Arbeitsräumen aufbewahrt werden. Ebenso sollte eine Aufnahme in den Körper (Inkorporation bzw.Ingestion) auf jeden Fall verhindert und zur Sicherheit direkter Körperkontakt vermieden sowie beim Umgang mit dem MineralAtemschutzmaske und Handschuhe getragen werden.

• Liste der Minerale
• Uranlagerstätte

• Friedrich Klockmann:Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.:Paul Ramdohr,Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978,ISBN 3-432-82986-8,S. 545–548 (Erstausgabe: 1891). 
• Petr Korbel, Milan Novák:Mineralien-Enzyklopädie (= Dörfler Natur). Edition Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002,ISBN 978-3-89555-076-8,S. 108. 
• Hans Lüschen:Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. 2. Auflage. Ott Verlag, Thun 1979,ISBN 3-7225-6265-1,S. 288. 

Commons: Uraninit – Sammlung von Bildern

• Uraninit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 24. Januar 2021 
• Thomas Witzke: Die Entdeckung von Uraninit, Pechblende. In: strahlen.org/tw. 22. Juli 2017; abgerufen am 24. Januar 2021. 
• Uraninite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy; abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch). 
• Uraninite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF); abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Uraninite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch). 

1. ↑Laurence N. Warr:IMA–CNMNC approved mineral symbols. In:Mineralogical Magazine.Band 85, 2021,S. 291–320,doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch,cambridge.org [PDF;320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]). 
2. ↑L. J. Spencer:A (Sixth) List of New Mineral Names. In:Mineralogical Magazine.Band 16,Nr. 77, 1913,S. 374 (englisch,rruff.info [PDF;1,2 MB; abgerufen am 24. Januar 2021]). 
3. ↑^abcSteeve Gréaux, Laurent Gautron, Denis Andrault, Nathalie Bolfan-Casanova, Nicolas Guignot, and Julien Haines:Structural characterization of natural UO₂ at pressures up to 82 GPa and temperatures up to 2200 K. In:American Mineralogist.Band 93,Nr. 7, 2008,S. 1090–1098 (Abstract [PDF;396 kB; abgerufen am 24. Januar 2021]Titelübersicht des Bandes mit Link zum Volltext für Mitglieder). 
4. ↑Uraninite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.):Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (englisch,handbookofmineralogy.org [PDF;113 kB; abgerufen am 24. Januar 2021]). 
5. ↑^abcDavid Barthelmy: Uraninite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch). 
6. ↑T. G. Kotzer, T. K. Kyser:O, U, and Pb isotopic and chemical variations in uraninite: Implications for determining the temporal and fluid history of ancient terrains. In:American Mineralogist.Band 78,Nr. 11–12, 1993,S. 1262–1274 (minsocam.org [PDF;1,7 MB; abgerufen am 24. Januar 2021]). 
7. ↑^abFriedrich Klockmann:Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie. Hrsg.:Paul Ramdohr,Hugo Strunz. 16. Auflage. Enke, Stuttgart 1978,ISBN 3-432-82986-8,S. 545 (Erstausgabe: 1891). 
8. ↑Filippo Bianconi:Zweihundert Jahre Uran: Ein historischer Ueberblick. In:Verein der Freunde des Bergbaues in Graubünden - Mitteilungen 52.Band 2, Mai 1990,S. 15 (bergbau-gr.ch [PDF;2,1 MB; abgerufen am 24. Januar 2021]). 
9. ↑Wilhelm von Haidinger:Handbuch der Bestimmenden Mineralogie. Braumüller & Seidel, Wien 1845,S. 546–555 (rruff.info [PDF;656 kB; abgerufen am 24. Januar 2021] Zweite Klasse: Geogenide. XI. Ordnung, Erze. VII. Uranerz. Uranin; S. 549). 
10. ↑James Dwight Dana, George Jarvis Brush:A System of Mineralogy: Descriptive Mineralogy, Comprising the Most Recent Discoveries. 5. Auflage. Wiley & Son, New York 1868,S. 154 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 24. Januar 2021]). 
11. ↑František Veselovský, P Ondruš, Ananda Gabašová, Jan Hloušek, Vlašimský, Chernyshev:Who was who in Jáchymov mineralogy II. In:Journal of the Czech Geological Society.Band 48,Nr. 3–4, 2003,ISSN 0008-7378,S. 193–205 (englisch,jgeosci.org [PDF;2,7 MB; abgerufen am 24. Januar 2021]). 
12. ↑Stefan Weiß:Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018,ISBN 978-3-921656-83-9. 
13. ↑Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,9 MB) In: cnmnc.units.it. IMA/CNMNC, Januar 2009, archiviert vom Original am 29. Juli 2024; abgerufen am 30. Juli 2024 (englisch). 
14. ↑Ralph Walter Graystone Wyckoff:Crystal Structures. 2. Auflage.Band 1. Wiley and Sons, New York 1963,S. 239–444,doi:10.1107/S0365110X65000361 (englisch). 
15. ↑Boris Semenov, Arnold Bonne: Facilitating Radioactive Waste Management Co-operation with the Russian Federation. Presented to a WM Conference which took place in Tucson, USA on 28 February - 4 March. (PDF 34 kB) In: archive.wmsym.org. 1999, abgerufen am 24. Januar 2021 (englisch, ehemals online bei iaea.org (Memento vom 27. März 2018 imInternet Archive)). 
16. ↑Martin Okrusch, Siegfried Matthes:Mineralogie. Eine Einführung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstättenkunde. 7., vollständig überarbeitete und aktualisierte Auflage. Springer, Berlin [u. a.] 2005,ISBN 3-540-23812-3,S. 57. 
17. ↑Ewald Kuschka:Die Uranerz-Baryt-Fluorit-Lagerstätte Niederschlag bei Bärenstein und benachbarte Erzvorkommen. Hrsg.:Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie/Sächsisches Oberbergamt (= Bergbau in Sachsen.Band 6). Dresden/Freiberg 2001, 6.3 Rohstoffcharakteristik,S. 93 (Band 6, S. 89–114 [PDF;10,1 MB; abgerufen am 24. Januar 2021]Komplette Publikation online verfügbar bei publikationen.sachsen.de). 

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