Uranio, el elemento radiactivo que alimenta las plantas de energía nuclear y se encuentra naturalmente en la corteza terrestre, se extrae típicamente de grandes depósitos de arenisca a gran profundidad. El uranio en estos depósitos, que se llaman frentes de rollo, Se ha pensado durante mucho tiempo que se forma durante millones de años a través de reacciones químicas del azufre y otros compuestos no biológicos.

Esta geología de libros de texto ampliamente aceptada está siendo desafiada por biogeoquímicos de la Universidad Estatal de Colorado en un nuevo estudio publicado el 1 de junio en Comunicaciones de la naturaleza . Thomas Borch, profesor de ciencias del suelo y los cultivos con nombramientos conjuntos en química e ingeniería civil y ambiental, y Amrita Bhattacharyya, un ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Borch, ofrecen evidencia de una nueva historia de origen del uranio atrapado bajo tierra en frentes rodantes. Bhattacharyya es el primer autor del artículo, y ahora es investigador en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

"Sabes que podrías tener una gran historia cuando descubras algo que resultará en que la gente tenga que reescribir los libros de texto, ", Dijo Borch." Nuestros resultados pueden introducir un cambio de paradigma en la forma en que pensamos sobre la génesis del mineral y la minería, desde las implicaciones para la salud humana, a las prácticas de restauración, a cómo las empresas mineras calculan cuánto pueden ganar en un sitio determinado ".

La sabiduría convencional nos ha dicho que el uranio dentro de los depósitos de mineral se encuentra principalmente en forma de uraninita, un mineral cristalino. En años recientes, Los científicos habían descubierto nuevas pruebas de que las bacterias, los microorganismos vivos, podrían generar un tipo diferente de uranio reducido que no es cristalino y tiene propiedades físicas y químicas muy diferentes. Borch, trabajando en un experimento no relacionado que estudia la composición del uranio en sitios minados y no minados en Wyoming, supuso que este biogénico (de origen biológico), El uranio no cristalino podría ocurrir naturalmente dentro de los depósitos de mineral.

Descubrir, El equipo de Borch analizó muestras del frente del rollo de Wyoming, utilizando nuevas técnicas, incluida la espectroscopia basada en radiación sincrotrón y la toma de huellas dactilares de isótopos. Descubrieron que hasta el 89 por ciento del uranio de sus muestras de 650 pies de profundidad no era uraninita cristalina en absoluto, sino más bien, un uranio no cristalino que estaba unido a materia orgánica o carbonato inorgánico. Se estima que la mayor parte del uranio que encontraron en ese sitio sin minas tiene 3 millones de años, y formado por reducción por microorganismos - microbios que no respiran oxígeno, pero sobre uranio.

Para verificar sus resultados, el equipo se asoció con expertos del Servicio Geológico de EE. UU., Instituto de Mineralogía de la Universidad de Leibniz en Alemania, y el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Lausana, todos los cuales se convirtieron en coautores del artículo.

La abundancia de este uranio no cristalino biogénico tiene implicaciones para la rehabilitación ambiental de los sitios mineros, y para las prácticas mineras en general. Por ejemplo, Es mucho más probable que el uranio no cristalino biogénico se oxide en una forma soluble en agua que sus homólogos cristalinos. Esto podría afectar la movilidad ambiental del compuesto y su probabilidad de contaminar un acuífero de agua potable. Dijo Borch.

Borch dice que la mayoría de los estados requieren que las minas gastadas se restauren a las condiciones previas a la extracción. "Para volver a las condiciones previas a la extracción, es mejor que comprendamos esas condiciones previas a la extracción, ", Dijo Borch." La línea de base puede no ser lo que pensamos que era ".

Aunque ahora hay pruebas sólidas de los orígenes microbianos del uranio de frente enrollable, lo que está menos claro es si los microbios que producen uranio hoy en día son los mismos que lo formaron en la corteza terrestre hace 3 millones de años. "Pero sabemos a través de huellas dactilares isotópicas que el uranio se formó por reducción microbiana, "Dijo Borch.

Los coautores de Borch incluyen a Rizlan Bernier-Latmani, un científico en Suiza que desarrolló las técnicas de huellas dactilares isotópicas para diferenciar entre el uranio formado por medios microbianos o químicos.

Borch y sus colegas esperan explorar los orígenes de los depósitos de uranio de frente enrollable en otros sitios, con el fin de evaluar la importancia global de sus hallazgos.