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Umstritten: Sammeln radioaktive Mineralien

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Reaktor:

--- Zitat von: McSchuerf am 21 Apr 05, 06:26 ---bitte nur nochmal eine spezifizierte Antwort zum Kalium als radioaktives Element und zu möglichen Isotopen liefern...damit wäre mir schon weitergeholfen.
--- Ende Zitat ---
"Natürliches Kalium enthält zu 0,0117% radioaktives K-40, das mit einer Halbwertszeit von 1,28x10^9 a in Ca-40 bzw. Ar-40 zerfällt." aus dem Jander-Blasius abgeschrieben

In "Anorganische Chemie" von L. Kolditz steht noch zu Kalium:
"Isotope: K-39 (39,23%), K-40 (0,01%), K-41 (6,76%)"

Hab keine Ahnung wie man die Zahlen hochstellt deshalb die etwas andere Schreibweise ;)

Zum Thema muss ich sagen das ich ich radioaktive Mineralien sehr interessant finde und das auch recht unproblematischsehe wenn man das entsprechend lagert. Wenn man in Sachsen oder Thüringen groß geworden ist hat man wahrscheinlioch sowieso recht ordentlich radioaktiven Staub in der Lunge ;)

Krizu:

--- Zitat von: McSchuerf am 21 Apr 05, 06:26 ---
Es ist zwar richtig, dass zu den radioaktiven Elementen alle solchen mit einer Ordnungszahl über 82 (s. periodisches System der Elemente) sowie einige weitere Elemente, z.B. das Kalium gehören..ABER: in welcher Zerfallsreihe (Uran-Radium-Reihe?, Thoriumreihe? oder Uran-Aktinium-Reihe? soll sich denn das Kalium befinden??
Ich kenne auch kein 'strahlendes' Kaliummineral, dass ich mit meinem Geigerzähler erfassen könnte (weder Gamma, noch Alpha,- noch Betastrahler meiner Ansicht nach..)

Nur mal so an den Physiker gefragt.. ;): Müssen wir uns hier nicht einfach NUR bestimmte Isotope unter die Lupe nehmen bzw. nur auf Isotope (siehe Kalium) beschränken? Ich frage nur, ich bin kein Experte für radioaktive Elemente..


--- Ende Zitat ---

Hallo Peter,

dann oute ich mich mal als Physiker ;-)

Der Mensch hat  140g Kalium im Körper. Daraus resultiert der nicht schlechte Anteil von 4000Bq. Lege doch einfach eine 500g Dose KCl unter deinen Zähler  ;-)

Quelle:
http://www.environmental-studies.de/Radiooekologie/Radiocaesium/radiocaesium.html

Zu den natürlichen Radionukliden
http://www2.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt3/strahlenschutz/radio95/kap_1.htm

Allerdings ist die Gammaernergie in MeV und nicht in keV, wie in Quelle 1 behauptet.


Das Technetium ist auch ein Beispiel für ein radioaktives (nicht natürliches) Element Z=43 ohne Bezug zu den Zerfallsreihen.

Es gibt in der Reihe der Isotope sogenannte "magische Zahlen" und besondere Stabilitäten. He 4 2 ist so ein Kern (imho doppelmagisch). Wenn nun ein Isotop weit weg von der Linie der stabilen Isotope ist oder eine ungünstige Kernkombination von Protonen und Neutronen hat, kann es durch Aussendung von z.B. Alpha- oder Beta-Strahlung zu stabilen Kernen kommen.  Ein Beispiel um aus einem Bereich der Instabilität zu Stabilität zu kommen sind die Zerfallsreihen. Die Elemente mit hohen Ordnugnszahlen sind so weit von der Stabilität weg, dass es ganze Reihe von Zerfällen stattfindet.

Jetzt ist das Kalium mit der extrem langen Zeitdauer von 1.3 Millarden Jahren gerade mal auf ein achtel seines ursprünglichen Wertes abgesunken und als "biologisches Element" von Bedeutung. Der Nachteil vom Kalium ist also, dass es im Körper natürlich vorhanden ist und aufgenommen wird, der Vorteil ist, dass dein Sylvin in der Vitrine keine radioaktiven Gase freisetzt, nur Gammastrahlen, und dass dein Körper Kalium ausscheiden kann. Bei Kaliummineralien kannst Du unter webmineral die errechneten Aktivitäten nachschlagen.

Ich gebe Dir recht, als Mineraliensammler kommst Du eher an hohe Aktivitäten vom Uran und Thorium. Aber wenn Du einmal verschiedene Gesteine oder Sande untersuchst, findest Du an den unglaublichsten Stellen Uran und Thorium. Rekord bisher war mein Granit mit einem mir unbekannten Thoriumsilikat, gefolgt von verschiedenen Monaziten mit bis zu  20% Thoriumoxid (wenn ich der Analyse glaube).

Aber ich glaube wir kommen vom Thema der Mikromounts + Stufen ab.

MfG

Frank

Krizu:
Hallo,

habe nochmal etwas gegooglet und gesurft.

Webmineral gibt als (amerikanischen?) Grenzwert zur Definitiion von radioaktiven Mienralien 70 Bq/g an. Somit würden Kalium-Verbindungen mit den weniger als 40 Bq/g nicht darunter fallen.

zum Vergleich reines UO2: 157.000 Bq/g (webmineral) andere Quellen sprechen von 50.000Bq/g für Natururan. Vermutlich muss man mal mit der Halbwertszeit und den Isotopenverhältnissen die Aktivität selber ausrechnen  :-\

hth

Frank

Peter Haas:
Ergänzende Bemerkungen zu einigen in der Diskussion angeschnittenen Themen:

Bremsstrahlung: Die Energie der beim Abbremsen von beta-Strahlung in Materie entstehenden Strahlung ist immer niedriger als die kinetische Energie der beta-Partikel. Partikel aus dem beta-Zerfall (meistens Elektronen, seltener Positronen) von Radionukliden besitzen keine besonders große kinetische Energie. Die Situation ist keinesfalls mit einem Elektronenmikroskop, bzw. einer EMPA-Quelle vergleichbar, bei der durch Beschleunigung in einem elektrischen Feld Energien erreicht werden, die zur Röntgenanregung (d.h. zur Entfernung von Elektronen aus inneren Bahnen) ausreichen. Beta-Partikel ionisieren Atome oder Moleküle nur durch Entfernung äußerer (weniger fest gebundener) Elektronen. Entsprechend ist auch das Bremsspektrum deutlich langwelliger - eventuell ist langwellige Röntgenstrahlung zu erwarten, jedoch ganz sicher keine Gamma-Strahlung.

Strahlungsmessung:  Da die Intensität jeder Strahlung mit dem Abstand zur Strahlungsquelle abnimmt - für Gamma-Strahlung ist die Intensität umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands; bei Partikelstrahlung wird durch Absorptionseffekte eine noch stärkere Schwächung festgestellt - sind die Skalen von Strahlungsmessgeräten in der Regel für definierte Abstände vom strahlenden Objekt kalibriert. Mit der Bewertung eines Messergebnisses, das man erhält, indem man die Sonde direkt über die Oberfläche des Prüfgegenstands hält, sollte man daher vorsichtig sein: bei einer solchen Messanordnung  ist die Anzeige ist falsch positiv (bis zu mehreren Größenordnungen). 

Messung von beta-Strahlung: Die mit den handelsüblichen (um nicht zu sagen: billigen ...) Geräten messbare beta-Strahlung ist im allgemeinen keine Primärstrahlung, sondern überwiegend eine Sekundäremission, die durch Stoß von gamma-Photonen mit Gasmolekülen entsteht. Der überwiegende Anteil der primären beta-Strahlung durchdringt die Folie vor dem Zählrohr nicht.

Konservierung durch Haarspray: Haarspray enthält organische Polymere mit ionisierbaren funktionellen Gruppen, die durch elektrostatische Wechselwirkungen fest an der gegensinnig geladenen Haaroberfläche adsorbiert werden. Ionisierbare funktionelle Gruppen sind immer auch Orte erhöhter Elektronendichte und daher mit einem hohen Absorptionsquerschnitt für ionisierende Strahlung. Organische Polymere sind allgemein wenig stabil gegen energiereiche Strahlung. So bewirkt z.B. selbst bei einem relativ inerten Material wie Poly(ethylen) der UV-Anteil des Tageslichts eine schnelle Alterung, der man durch Zusätze geeigneter Inhibitoren entgegenwirkt (Zusätze in der Größenordnung von einem Gewichtsprozent sind durchaus üblich). Werden besonders anfällige Polymere - wie die aus Haarsprays -  energiereicher Strahlung - z.B. gamma-Strahlung - ausgesetzt, verläuft die Alterung besonders schnell: das Material verliert seine Elastizität, wird extrem spröde und bietet auf den Sammlungsstücken keinen Schutz mehr vor der Ablösung feinster Partikel. Ein weiteres Risiko besteht darin, dass solche Polymere GASDURCHLÄSSIG sind, selbst Radon wird zum größten Teil nicht zurückgehalten.

McSchuerf:
Hallo Krizu und Reaktor,

danke für Eure erschöpfenden Erklärungen. Das hilft mir weiter!.. ;)

Gruß Peter

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