Uranabtrennung

[Peter-1]

Kann man mit "einfachen" Mitteln von z.B. Pechblende die Folgeprodukte Pb214 und Bi214, auch Ra226 abtrennen? Oder wie wird es technisch gemacht? In den Bodenproben von Gottow sind keine Folgeprodukte zu erkenne, obwohl es schon über 80 Jahre her ist. Ich stehe etwas auf dem Schlauch.

Grüße Peter

[Elektroniknerd]

Technisch wird aus dem Uranerz erst mal Yellowcake (https://de.wikipedia.org/wiki/Yellowcake )  hergestellt, da sind dann schon die Folgeprodukte abgetrennt.
So ganz einfach ist das nicht, auch wenn es ein paar YT-Videos gibt in denen es vorgemacht wird.
(... letztlich braucht man immer größere Mengen konzentrierter Säuren und Laugen, viel Wasser, Filter .. und behält eine Menge Reste (Tailings) über, die genau so wie im großtechnischen Vorbild, eklig zu entsorgen sind. Nur das du zu Hause kein Land mit fragwürdigen Umweltstandards hast, wo du das einfach in der Landschaft "zwischenlagerst".)

Das mit den abgetrennten Folgeprodukten bleibt auch erst mal sehr lange weitgehend so denn:

U238 hat eine HWZ von 4,47 Mrd. Jahren.
Die Töchter Th234 und Pa234 bilden sich dank kurzer Halbwertszeit sehr schnell (um 1/2 Jahr) im Gleichgewicht aus, dann geht es weiter mit:
U234 (das bleibt in natürlichem Verhältnis enthalten, da es ja bei der chemischen Trennung nicht abgetrennt wird) das zerfällt mit immer noch sehr langsamen 245000 Jahren, dessen Folgeprodukt Th230 mit 75000 Jahren hat nun aber eine so lange Halbwertszeit, das es sich (aus Menschensicht) erst ewig aufbauen muss, bevor da weiter was passiert.

U235 ist nur 0,7% enthalten, hat mit 750Mio. Jahren eine immer noch sehr lange HWZ, da baut sich Th231 in ein paar Tagen bis zum Gleichgewicht auf, weiter bleibt es dann aber schon beim folgenden Pa231 (mit 32700 Jahren) hängen.

Die von dir genannten Pb214, Bi214 und Ra226 kommen in menschengemachten Uran noch nicht wieder (in einfach messbaren Mengen) vor, da müsste man noch "etwas" länger warten.

Frisch (chemisch) gereinigtes Uran braucht etwa ein halbes Jahr, in dem die Strahlung zunimmt und sich ein "kurzfristiges" Gleichgewicht einstellt.
Der Rest braucht dann 1,5Mio Jahre bis zum kompletten Gleichgewicht, das ist praktisch nur durch die HWZ vom U234 bestimmt - alle anderen HWZ sind kürzer.

=> Im chemisch abgetrennten Uran werden (in ein paar Jahrhunderten und in relevanten Mengen) nur Th234, Pa234 und Th231 als "strahlende" Töchter nachgebildet.
Und das passiert so schnell, dass man nur im ersten halben Jahr nach Herstellung sehen könnte, wie alt das Zeugs ist.

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Säkulares Gleichgewicht: das (viel) schneller zerfallende Tochter-Element macht genau so viele Zerfälle wie das Mutternukleoid. Tritt etwa nach (Daumenregel) 6-facher HWZ der Tochter(!) ein.
Tritt nur ein, wenn die Zerfallszeit der Tochter viel kürzer als die der Mutter ist.

Zerfallskette von U238: https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=U-238
und U235 https://www.internetchemie.info/isotop.php?Kern=U-235

[Peter-1]

Danke für die ausführliche Beschreibung. Ich wollte es garnicht so in dieser exakten Version. Meine Frage war nach der Methode von der z.B. Pechblende zum Yellowcake  zu kommen. Auch die Frage was in Yellowcake noch an Isotopen drin ist.

Peter