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physikalische Frage

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berthold:
Hallo,

jetzt will ich mal ein Modell versuchen.

Beobachtungen:
1) Der Flußspat ist (auch) extrem (fein, auch kleiner wenige µm) Wachstums-farbzoniert.
2) Die sichtbaren Halos gehen sicher (siehe Halo-Radien) auf alpha-Strahlung zurück.
3) Diese Halos weisen exakt die gleiche Färbung auf wie der gefärbte zonierte Fluorit.
4) Aus der Literatur entnehme ich dass die thermische Entfärbung von Halos und zoniertem Fluorit gleich und bei gleichen Temperaturen abläuft. 
5) nur intensiv gefärbter Fluorit (violett bis schwarz), typischerweise Stinkspat in Paragenese mit Uranmineralien zeigt Halos.

aus 1) folgt, dass die Farbzonen im Gegensatz zu den Halos nicht durch alpha-Strahlung entstanden sein bzw. aktiviert werden konnten, egal ob man das Uran ins Fluorit-Gitter einbaut oder in einer hochaktiven Lösung bei der Kristallisation von aussen wirken lässt. So feinen und scharfen Wechsel von violetten/klaren Zonen bekomt man durch alpha nicht hin.
aus 2) folgt, dass durch ionisierende Strahlung dieser Fluorit ge- und entfärbt werden kann
aus 3) und 4) folgt, dass die gleichen F-Zentren aktiviert/deaktiviert wurden.

Nun die Theorie: Im Fluorit werden während des Wachstums bestimmte Elemente (z.B. REE) fein zoniert (durch Wechsel der Lösungszusammensetzung) mal mehr, mal weniger eingelagert. Diese REE sammeln (dann assoziierte) Anionenfehlstellen und werden durch den Einfang von Elektronen zu Farbzentren. Im Normalfall (nicht Halo) können diese Elektronen eigentlich nur von der beta-Strahlung kommen, die ist sicher vorhanden und geht genügend weit. Im Fall von (typischerweise entfärbten) Halos entziehen die He-Kerne den F-Zentren die Elektronen (diese sind wesentlich schwächer gebunden als die sontigen verfügbaren Elektronen) und damit die Farbe. Da die ionisierende Strahlung sehr viele Defekte verursacht kann die nicht nur entfärbend sondern auch färbend wirken.

Nur, warum können die Kerne der Halos (Elektronenüberschuss müsste hier eigentlich färben) auch entfärbt sein?

Gruß
Berthold

Krizu:
Hallo,

in einem cm3-Kristall hat du etwa 10 hoch 25 Elektronen. Ob eins davon in ein F-Zentrum geht oder nicht ist bei RT nur eine Frage der Wahrscheinlichkeit. Du darfst auch nciht vergessen, dass Kristalle eine Leitfähigkeit haben. Elektronen dürfen sich bewegen! Alles eine Frage der quantenmechanischen Eigenschaften.

Also wenn du eine Störstelle hast, das Elektron kommt schon von selbst  8)

MfG

Frank

berthold:
Hallo,

beim Durchsehen der Dünnschliffe ist mir eine Besonderheit aufgefallen, die m.W.n. noch nirgendwo beschrieben wurde: Es gibt neben den Halos entsprechene, aber linienhafte radioaktive Höfe (Foto im Anhang). Ich führe diese Kanäle auf Risse im Fluorit zurück in die Radon eingedrungen ist und über den Zerfall den an diese Fäche angrenzenden Fluorit entfärbt hat.

Die Risse sind nachträglich im Fluorit entstanden und stellen keine Wachstumsphasen dar, das kann man an dem umgebenden (wachstums-zonar gefärbten) Fluorit erkennen. Eine primäre Uranmineralisation wäre hydrothermal mit dem Fluorit abgeschieden worden, müsste also lagig den Fluorit-Wachstumszonen folgen. Die Risse und die Rissfüllung ist später anzusetzen. Weiterhin kann man beobachten, dass die Rissbreite schwankt, jedoch der entfärbte Saum immer die gleiche Dicke hat. An der dünnsten Riss-Stelle kann logischerweise das weitest-wirkende Isotop direkt abgemessen werden, es ist bei einer Entfärbuns-Grenze von knapp 70µm sicher Po-214.

Damit wäre auch eine weitere Frage geklärt, nämlich: Warum gibt es reine Po-Halos, die keine Ringe der "frühen" Isotope, z.B. U238, U234, Th230 usw.  zeigen. Robert Gentry hat das so erklärt, dass Polonium bei der Kristallisation primär eingebaut wurde ("in situ primordial" also nicht aus der U-238 Zerfallsreihe stammt), was wegen der kurzen Halbwertszeiten unmöglich ist. Auch die Frage, wie sich Polonium so anreichern könnte, ist offen. Schnier hat diese Po-Halos als Hinweise auf SHEs gesehen -was auch auf tönernen Füßen steht. Und ich behaupte, da ist lediglich Radon-222 (ist ja im Gegensatz zu den anderen Elementen der U238-Reihe ein Gas) über Risse (wie fotografiert) mobil geworden, auf diesen weiter zerfallen oder in kleine Hohlräume eingedrungen und hat dann "unvollständige" Halos zeichnen können.

Meinungen zu dieser Theorie?

Gruß
Berthold

berthold:
Hallo,

und noch ein Bild zu so einem Kanal - mit ansatzweisen Halos.

Gruß
Berthold

Krizu:
Hallo,

lass uns dass mal nächste Woche austelefonieren  ;D

FAlls wir dann eine Idee haben können wir die veröffentlichen.

Ich bin in Gedanken bei Amorphisierung und Änderung der Dichte.

MfG

Frank
(Der nicht an Po in status nascendi glauben  will)

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