Freigrenze Pechblende

[etalon]

...
Eine Frage an die Geologen hier: hat sich Pechblende immer in der gleichen Art von "Wirtsgestein" abgeschieden, oder gibt es da große Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung?

Ich bin zwar kein Geologe, erlaube mir aber trotzdem mal auf deine Frage zu antworten, auch wenn ich nicht weiß, ob ich sie richtig verstanden habe:

Das Primärerz in Uranlagerstätten hydrothermalen Ursprungs entsteht durch Ausfällung aus einer Lösung (Wasser) und hat als Uraninit immer die chemische Zusammensetzung U₃O₈ (vereinfacht UO₂, Urandioxid). Das heißt, feinverteiltes Uran aus dem Gestein geht ab einem gewissen ph-Wert und Temperatur des lösenden Wassers in höherer Oxidationsstufe in Lösung. (Uraninit enthält 4-wertiges Uran, welches chemisch recht stabil ist. Wird es zum 6-wertigen Uranyl oxydiert, kann es als Ion leicht in Lösung gehen). Das gelöste Uranylkation UO₂²⁺ kann sich dann in der Lösung anreichern und über große Strecken transportiert werden. Gibt es nun Zonen, an denen sich die Temperatur (und damit die Lösungsfähigkeit) des Wassers, oder/und der ph-Wert ändert (z.B. durch den Zufluss reduzierender Wässer), wird das gelöste Uranylkation wieder zu seiner 4-wertigen Form reduziert und scheidet sich als U₃O₈ in Form von Uraninit ab. Wenn dies über einen längeren Zeitraum in einem begrenzten Bereich stattfindet, kann daraus eine entsprechende Anreicherung und letzten Endes eine Uranlagerstätte entstehen. Das Wirtsgestein ist dabei erst mal sekundär. Es kann zwar einen reduzierenden Einfluss haben, z.B. wenn Kohle oder Pyrit/Markasit in größeren Mengen vorhanden ist, muss aber nicht zwingend der Fall sein, da wie geschrieben auch reduzierende Wässer oder Gase anderen Ursprungs zur Ausfällung führen können. So kann theoretisch Uraninit auf jedem beliebigen Mineral vorkommen. Allerdings gibt es schon Paragenesen, welche die Bildung begünstigen. So sind z.B. Granite mit ihrem vergleichsweise hohen Urangehalt als großflächige Uranquelle eher geeignet, eine Lagerstätte zu bilden als das bei anderen Gesteinen der Fall ist, aber ist wie gesagt kein Ausschlusskriterium.
Es gibt natürlich auch noch andere Lagerstättenentstehungen, aber die Hydrothermale  ist zumindest in Deutschland mal die wichtigste Form (Schwarzwald, Erzgebirge, Oberpfalz). Außerdem muss das Uranylkation nicht zwingend als Uraninit abgeschieden werden. Je nachdem, welche Elemente in welcher Konzentration noch in Lösung sind, können auch entsprechende Uransekundärmineralien ausgebildet werden. Dieser Prozess ist allerdings aufgrund der Notwendigkeit zusätzlicher Parameter seltener, daher ist das Primärerz in vielen Uranlagerstätten auch der Uraninit.

[DL8BCN]

Das klingt jedenfalls, als ob es ein Geologe geschrieben hätte

[Raddet]

Das gelöste Uranylkation UO₂²⁺ kann sich dann in der Lösung anreichern und über große Strecken transportiert werden.

Zumindest erklärt dies, wie Steine entstehen, die nur Radium ohne Spuren von Uran enthalten. Ich habe ein Steinei (Achat), das ein reines Radiumspektrum liefert. Weil Uran bei seiner Entstehung weggespült wurde...

[Henri]

Ich bin zwar kein Geologe

Na, wer's glaubt 

Danke, das war genau, was ich wissen wollte. Superinteressant. Ich hatte mich immer gewundert, das das Uraninit oft in "Adern" / Schichten aufkonzentriert vorkommt, während es in kristallinem Gestein wie Graniten ja relativ fein verteilt ist  (ich habe irgendwo mal eine Autoradiographie von einer Granit-Arbeitsplatte gesehen und glaube mich zu erinnern, dass hier aber auch winzige "Hot Spots" zu sehen waren), in manchen Gesteinen aber praktisch nicht nachzuweisen ist.

Also alles eine Frage von lokaler Temperatur und pH-Wert, und nicht der chemischen Zusammensetzung des Wirtsgesteins.

Viele Grüße!

Henri

[Flipflop]

Hallo Leute,
Ist vermutlich mehr für Mineraliensammler, was ist mit Radiobaryt?

https://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/MineralData?mineral=Radiobaryt

mindat.org schreib dazu:

Eine "Variante" von Baryt, die Spuren von Radium enthält.
Die Aktivität von 226Ra im Material aus dem Gebiet von Ohre Rift, Tschechische Republik, kann
8 Bq/g erreichen. Schuppige
Ausfällungen auf Geräten der Ölindustrie können eine Radioaktivität von bis zu 103 Bq/g zeigen.

[NoLi]

...
Eine "Variante" von Baryt, die Spuren von Radium enthält.
Die Aktivität von 226Ra im Material aus dem Gebiet von Ohre Rift, Tschechische Republik, kann
8 Bq/g erreichen. Schuppige
Ausfällungen auf Geräten der Ölindustrie können eine Radioaktivität von bis zu 103 Bq/g zeigen.

Für Mineralien guckst Du hier:
https://www.bag.admin.ch › str › L-02-02_DE
Zitat:
Eidgenössisches Departement des Innern EDI
Bundesamt für Gesundheit BAG
Direktionsbereich Verbraucherschutz
Seite 1 / 3
Abteilung Strahlenschutz Referenz / Aktenzeichen: L-02-02.doc
www.str-rad.ch Erstellt: 16.04.2018
Revisions-Nr.: 2
Wegleitung L-02-02
Radioaktive Mineralien
1. Zweck
In der Natur kommen verschiedene radioaktive Mineralien vor. Unter diesen können hauptsächlich Ver-
bindungen des Urans (z.B. Uranpechblende, Uranophan, Torberit, Autunit, etc) und des Thoriums (z.B.
Thorit, Thorianit, Brannerit, etc) eine Gefährdung für den Menschen darstellen. Die von diesen Minera-
lien ausgesandte Strahlung kann entweder von aussen oder von innen auf den Körper einwirken. Zu
einer inneren Bestrahlung kommt es dann, wenn Teile der Mineralien (Staub oder Abrieb) über Nase
und Mund in den Körper gelangen (Inkorporation). Eine Inkorporation radioaktiver Partikel ist weit ge-
fährlicher als eine äussere Bestrahlung durch die Mineralien. Es ist daher der Verhinderung einer Inkor-
poration besondere Aufmerksamkeit zu schenken.
Diese Wegleitung richtet sich vor allem an Besitzer von Mineraliensammlungen wie Institute,
Schulen, Museen und Private.
2. Bewilligung
Gemäss Strahlenschutzgesetz [1] ist die Lagerung (inkl. Ausstellung), der Bezug und die Abgabe von
Erzen, Mineralien und Gesteinen bewilligungspflichtig, falls ihre spezifische Aktivität grösser ist als die
NORM-Befreiungsgrenze1 (LLN) nach Anhang 2 der Strahlenschutzverordnung [2] (natürliches Thorium
und natürliches Uran: LNN = 1 Bq/g) und ihre Masse mehr als 10 g reines Thorium oder 100 g reines
Uran entspricht.
Wenn angenommen wird, dass in den Mineralien Thorium bzw. Uran in einer Konzentration von etwa
1 % vorliegt, lassen sich folgende Massenbegrenzungen ableiten, ab denen eine Bewilligung erforder-
lich ist:
Maximale Masse des Thorium-Minerals: 1 kg (≈ 80 Bq/g)
Maximale Masse des Uran-Minerals: 10 kg (≈ 250 Bq/g)
Ausserdem ist die Entsorgung von Mineralien bewilligungspflichtig, falls die spezifische Aktivität über
der NORM-Befreiungsgrenze (LNN) liegt. Vor jeder Entsorgung von radioaktiven Mineralien ist mit dem
BAG Kontakt aufzunehmen.
...
Eidgenössisches Departement des Innern EDI
Bundesamt für Gesundheit BAG
Direktionsbereich Verbraucherschutz
Seite 2 / 3
Abteilung Strahlenschutz Referenz / Aktenzeichen: L-02-02.doc
www.str-rad.ch Erstellt: 16.04.2018
Revisions-Nr.: 2
4. Operationeller Strahlenschutz
4.1 Kennzeichnung
Alle Behälter, Vitrinen, usw., die radioaktive Mineralien enthalten (einschliesslich nicht bewilligungs-
pflichtige radioaktive Mineralien), sind mit dem Strahlengefahren-Zeichen nach Anhang 8 StSV [2] zu
kennzeichnen oder zumindest mit dem Hinweis «radioaktiv» anzuschreiben. Der für die Aufbewahrung
der Mineralien vorgesehene Ort ist ebenfalls mit dem Gefahrenzeichen zu kennzeichnen.
4.2 Operationelle Massnahmen
Sowohl für bewilligungspflichtige als auch für nicht bewilligungspflichtige Mengen radioaktiver Minera-
lien gelten folgende Regeln für den sachgemässen Umgang:
• Radioaktive Mineralien gehören unter Verschluss (z.B. in Vitrinen), insbesondere sollen sie für
Kinder nicht zugänglich sein.
• Ein längerer Aufenthalt in unmittelbarer Nähe von radioaktiven Mineralien soll vermieden wer-
den, speziell bei grösseren Stücken oder ganzen Sammlungen. Es ist ausserdem darauf zu
achten, dass die Mineralien so ausgestellt werden, dass die Strahlenbelastung allfälliger Be-
trachter minimal ist. Die Exposition darf in zugänglichen Bereichen nie mehr als 2.5 μSv/h be-
tragen.
• Radioaktive Mineralien dürfen nicht in den Taschen von Kleidungsstücken herumgetragen wer-
den.
• Radioaktive Mineralien sollen möglichst wenig in den Händen gehalten werden.
• Nach jeder Berührung mit dem radioaktiven Material soll die Haut gründlich gewaschen werden.
• Jede Bearbeitung der radioaktiven Mineralien (zerkleinern, schleifen, polieren) ist zu unterlas-
sen.
• Nach Möglichkeit sollen radioaktive Mineralien in einem luftdichten Behälter aufbewahrt wer-
den.
• Bei Transporten auf der Strasse sind die Vorschriften über die Beförderung gefährlicher Güter
(ADR/SDR) [4] für alle Mineralien mit Aktivitäten über 10 Bq/g oder über insgesamt 1000 Bq
einzuhalten, was bei Uran- und Thorium-Mineralien bereits bei einigen Gramm erreicht wird.
Weitere operationelle Bestimmungen sind in der UraM [5] festgelegt.


Für NORM hier:
https://www.bag.admin.ch › merkblatt-norm-de
Zitat:
2. NORM1 bezeichnet Materialien mit natürlich vorkommenden Radionukliden, sofern diese nicht
zur Verwendung Ihrer Radioaktivität angereichert worden sind und keine künstlichen Radio-
nuklide enthalten.
StSV Art. 2, Abs. 1, Bst. h
3. Betroffene Industrien, Installationen oder Tätigkeiten sind insbesondere: Grundwasserfilter-
anlagen, Erdgasproduktion, Gewinnung geothermischer Energie (Tiefengeothermie), Zirkon-
und Zirkonium-Industrie, Zementherstellung und Instandhaltung von Klinkeröfen, Instandhal-
tung und Ausbau von hitzebeständigen Verkleidungen aus Zirkon-haltigem Material, Tunnel-
bau in Gesteinsformationen mit erhöhtem Uran- oder Thoriumgehalt.
StSV Art. 168, Abs. 1
4. Für NORM gilt die NORM-Befreiungsgrenze (LLN2). Diese liegt für natürliche Radionuklide
der Uran-238-Reihe und der Thorium-232-Reihe bei 1'000 Bq/kg und für Kalium-40 bei 10'000
Bq/kg. Für die Zerfallsreihen von Uran-238 und Thorium-232 ist die LLN eingehalten, wenn
keines der Nuklide der Zerfallsreihe den Wert von 1'000 Bq/kg überschreitet.
StSV Art. 2, Abs. 1, Bst. k und Anhang 2

Norbert