Введение

Таллий-арсен-сульфосоль

Лорандит — это таллий-арсен-сульфосоль с химической формулой TlAsS2. Несмотря на редкость, это наиболее распространенный минерал, содержащий таллий. Лорандит встречается в низкотемпературных гидротермальных образованиях и в месторождениях золота и ртути. Сопутствующие минералы включают стибнит, реальгар, орпимент, киноварь, врбаит, грегит, марказит, пирит, тетраэдрит, антимонитовый сфалерит, мышьяк и барит.

Структура

Кристаллическая структура лорандита моноклинная, пространственная группа P21/a, Z = 4, с параметрами решетки a = 1,228 нм, b = 1,130 нм, c = 0,6101 нм и β = 104,5°. Она состоит из спиральных цепочек тетраэдров AsS3, ориентированных вдоль кристаллической оси [010]. Цепочки ковалентно связаны между собой атомами таллия с неправильной координацией (взаимосвязи между цепочками на рисунке не показаны), и разрушение этих связей обуславливает спайность кристалла.

Приложения

В 1976 году было предложено использовать богатый таллием минерал лорандит для детектирования солнечных нейтрино. Метод основан на реакции 205Tl(νe,e−)205Pb, которая имеет относительно низкий энергетический порог в 52 кэВ и, следовательно, относительно высокую эффективность. В результате этой реакции образуется изотоп 205Pb с длительным периодом полураспада – 15,4 миллиона лет. Он индуцируется не только нейтрино, но и другими космическими частицами. Все они имеют разную глубину проникновения в земную кору, и, таким образом, анализ содержания 205Pb в таллийсодержащей руде, взятой с разных глубин, позволяет получить информацию о нейтрино прошлых тысячелетий. Эксперимент LORandite EXperiment (LOREX) проводился в период с 2008 по 2010 год и базировался на одном из крупнейших месторождений лорандита – месторождении Allchar в южной части Северной Македонии.