自然界中的铀是如何发现的？

自1789年德国化学家发现铀以来，人们发现虽然铀在地球中分布很广，但由于它的不稳定性和价态变化，它总是以化合物的形式存在。不久前，中国科学家在世界上首次发现自然界存在金属铀，引起国内外广泛关注。

10月14日，CNNC在核工业北京地质研究院举行了金属铀发现新闻发布会。项目负责人李子英研究员及其团队向公众介绍了金属铀的发现过程。

一个

起源:在研究热液铀矿床成因时，发现了四价铀。

自20世纪90年代以来，北京核工业地质研究院对花岗岩型铀矿床的成因进行了深入研究，以探索这一已知矿床类型的资源潜力。

关于热液铀矿床的成因，传统的认识是铀以六价形式迁移，还原成矿化。在这一认识的指导下，团队以中国南方研究程度相对较高的桂东和诸光花岗岩型铀矿床为对象，对矿床成因进行了深入研究。

但研究越深入，他们的疑虑就越大:低价铀出现在深部，成矿实验也表明四价铀也能在流体中迁移& mdash& mdash这与传统的理解相矛盾。

2

认为热液铀矿床中铀的来源可能是地球深部。

1998年，在德国获得博士学位的李子英开始领导这个方向的研究工作。后来，李子英提出了对热液铀矿床热点——铀矿化的认识:热液铀矿床中铀的来源可能在地球深部，铀在岩浆中& mdash在热演化过程中，流体富集于晚期流体，成矿流体具有还原性。铀是进入近地表时，由于物理化学条件的变化而沉淀的成矿流体。

为了验证这一点，有必要对铀的价态以及各价态所占的比例进行详细的分析。从2011年开始，研究小组开始通过各种方式研究铀的成分和价态，主要是利用在地球科学中应用不广泛的光电子能谱(XPS)技术。

三

发现自然界中确实存在零价铀，深部可能有更多的铀。

研究的难度超乎想象。

第一，铀很容易被氧化，所以样品一定要新鲜，不能被氧化。这意味着研究团队无法利用现成的样本，必须到现场采集，进行严格的技术处理。

第二，研究团队没有光电子能谱分析手段，必须和别人合作。但是一听说要铀分析，很多配备这个设备的单位都拒绝了，没有商量的余地。最后，团队在湖北找到了合作单位。

第三，为保证结果的代表性，需要对不同地区、不同成因、不同化合物甚至合成金属中铀的价态进行分析比较。工作量可想而知。

经过反复分析对比，反复验证结果，团队最终确定自然界中存在零价铀，即金属铀。这次测定的零价态铀的原子含量虽然不到1%，但还是存在的，而且可能更深。

四

发表:打破科学界200多年来的常规知识

以这一研究成果为主体，以李子英为首的研究团队撰写了《自然界中天然铀的发现及其意义》一文，被最新出版的《地质通报》(英文版)选为封面文章。直到现在，人们还没有发现自然界中的天然金属铀，世界各国的科学家都形成了自然界没有金属铀的通常认识。

这标志着在国际科学界持续了200多年的共识的终结。

10月12日，国际原子能机构核燃料循环与核废料技术官员、铀地质专家哈里·克里希南& middotThudes给李子颖团队发来贺信:& ldquo自然界中零价金属铀的发现是一个非常重要和令人兴奋的发现。恭喜你！这一发现提供了充分的& lsquo还原环境中铀的沉淀和矿化。精神食粮& rsquo& hellip& hellip& rdquo

这说明以李子英为首的研究团队的这一成果得到了国际同行的高度认可。