2. Распространение в природе

Торий и уран имеют самую высокую распространённость среди актиноидов; их атомные кларки равны 3×10⁻⁴ % и 2×10⁻⁵ % соответственно. Уран принадлежит к числу редких и рассеяных элементов. Из минеральных форм урана известно около 200 минералов, большинство из них относится к оксидам переменного состава: уранинит(см. приложение Б, рис. Б.1) — U₃O₈ (смоляная руда, урановая смолка), карнотита — KUO₂VO₄·3H₂O, отенит — Ca(UO₂)₂(PO₄)₂·nH₂O и др. Два последних минерала имеют жёлтый цвет. Уран содержится также почти во всех минеральных формах редкоземельных минералов (фергюсонит, самарскит, эвксенит и др.). Общие запасы урана исчисляются миллионами тонн.

Уран в природе встречается в виде изотопов ²³⁸U (99,2739 %), ²³⁵U (0,7204 %) и ²³⁴U (0,0057 %). Из них ²³⁸U имеет наибольший период полураспада (T_½ = 4,51×10⁹ лет).

Наиболее богатыми минералами на торий являются торианит (ThO₂), торит (ThSiO₄), монацит(см. приложение Б, рис.Б.2), шералит ((Th, Ca, Ce)(PO₄,SiO₄)), торогумит (Th(SiO₄)_1−x(OH)_4x). Торий, также как и уран, сопровождается с минеральными формами почти всех редкоземельных элементов. Богатые месторождения монацитовых песков находятся в Индии, Бразилии, Австралии, Африке, Канаде, США и на Цейлоне.

Распространение актиния в земной коре очень мало (атомный кларк 5×10⁻¹⁵ %). Подсчитано, что общая масса актиния в земной коре составляет 2600 т, в то время как, например, содержание радия равно 40 млн. т. Актиний содержится в таких природных материалах как сульфидные, силикатные, кислородсодержащие минералы; в следовых количествах обнаружен в природной воде. Содержание актиния в большинстве природных объектов соответствует изотопному равновесию материнских изотопов ²³⁵U. Повышенным содержанием данного элемента обладают такие минералы, как молибденит, халькопирит, касситерит, кварц, пиролюзит и др. Актиний характеризуется невысокой миграционной способностью и перемещением, то есть распространение актиния меньше по сравнению с ураном.

Более распространённым является протактиний, атомный кларк которого 10⁻¹² %. Протактиний был найден в урановой руде в 1913 году К. Фаянсом и О. Герингом. Общее содержание протактиния в земной коре в соответствии с содержанием урана (изотопы протактиния образуются при распаде ²³⁵U) составляет 4,4×10⁷ т.

Период полураспада самого долгоживущего изотопа ²³⁷Np ничтожно мал по сравнению с возрастом Земли, поэтому в природных минералах нептуний практически не встречается. На Земле его нуклиды могут образоваться практически лишь с помощью ядерных реакций. Нептуний находится в минералах как промежуточный продукт распада других изотопов.

Наличие плутония в небольших количествах в минеральных формах урана (см. приложение Б, табл.Б.2) было впервые установлено в 1942 году. Верхний предел распространённости на Земле ²⁴⁴Pu — самого долгоживущего из изотопов плутония — составляет 3×10⁻²² %. Известно, что руды настуран и карнотит, найденные в Канаде и в штате Колорадо США, содержат небольшое количество α-излучающего изотопа плутония ²³⁹Pu. Было определено содержание плутония в ряде урановых руд, с последующим выделением плутония из отходов производства. Ни в одной из этих минеральных форм не было выделено другого изотопа плутония, кроме плутония-239. В образцах лунного грунта плутоний не был обнаружен.

Однако даже использование богатейших на плутоний урановых руд не сможет вытеснить искусственное получение данного элемента. На это указывает тот факт, что для выделения микрограммовых количеств плутония потребуется на каждый выделенный микрограмм плутония переработать 100 т рудного концентрата плутония.

Все трансплутониевые элементы были получены искусственным путем и в природе не встречаются.