Der radioaktive Tiefsee-Schatz: Manganknollen

[Henri]

Kein nennenswerter Urangehalt. Dennoch wird etwas Radon emaniert. Sind die Knollen denn sehr porös?

Eine Knolle mal anzuschleifen und zu polieren (und ggf. zu ätzen) ist sicherlich auch interessant.

https://www.struers.com/de-DE/Knowledge/Grinding-and-polishing

[DL3HRT]

Kein nennenswerter Urangehalt. Dennoch wird etwas Radon emaniert.

Im oben verlinkten Originaldokument wird beschrieben, dass sich vor allem Thorium-230, Radium-226 und Protactinium-231 an den Knollen anlagern und kein Uran. Das ist auch der Grund, warum nur die äußere, recht dünne Schicht aktiv ist. Würde sich Uran anlagern, so wäre die gesamte Knolle aktiv. Die Radonematation aller Stücke zusammen ist nicht zu vernachlässigen. Erst recht nicht im industriellen Maßstab.

Sind die Knollen denn sehr porös?

Die Knollen sind sehr kompakt und verhältnismäßig fest. Es sind allerdings nur recht kleine Stücke, vermutlich auch Bruchstücke von größeren Knollen. Ich habe zwei Stücke mit dem Dremel geschnitten. Man sieht sehr schön die kompakte Struktur mit eingesprengten Sedimentkörnchen.

Probe #1 ist etwas poröser:
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Probe #2 ist duetlich kompakter  mit weniger Hohlräumen:
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Eine Knolle mal anzuschleifen und zu polieren (und ggf. zu ätzen) ist sicherlich auch interessant.

Würde sich das bei #2 vielleicht lohnen? Die Schnittfläche ist ca. 10 mm x 10 mm groß. Anschleifen kann ich mir noch vorstellen aber Polieren wird eher nicht klappen.

[Henri]

1000 Dank für die Makro-Aufnahmen, das ist ja sehr interessant!

Ob sich das Anschleifen lohnt?    Ist natürlich erst mal viel Arbeit. Man müsste die Knolle irgendwo fixieren (Epoxy o.ä.) und sich dann mit Schleifpapier in verschiedener Gradation und zuletzt mit Diamantschleifpasten vorarbeiten. Die kosten ja mittlerweile nicht mehr viel. Aber ein paar Stunden wäre man dann schon beschäftigt... und wenn man Pech hat, läuft die polierte Fläche sehr schnell wieder an.

Außerdem noch zu beachten:

Wird manganhaltiger Staub in hohen Dosen eingeatmet, wirkt er toxisch. Dabei kommt es zunächst zu Schäden in der Lunge mit Symptomen wie Husten, Bronchitis und Pneumonitis. Weiterhin wirkt Mangan neurotoxisch und schädigt das Zentralnervensystem.

Eine Auto-Radiografie einer halbierten Knolle wäre sicherlich auch interessant.

Viele Grüße!

Henri

[Kermit]

dass sich vor allem Thorium-230, Radium-226 und Protactinium-231 an den Knollen anlagern

Eine Auto-Radiografie einer halbierten Knolle wäre sicherlich auch interessant.

Wenn die obige Lit. stimmt bekommt man ja mit der Autoradiografie lediglich eine "Halo" um die Knolle herum, denn auf der Schleiffläche sollte dann wohl autoradiografisch nichts zu finden sein, oder liege ich falsch?

[DL3HRT]

Ja so sollte es sein. Ob allerdings die Aktivität für eine Autoradiografie reicht ist fraglich. Man muss dann wohl seeeehr lange belichten.

[miles_teg]

Ich könnte einen Dünnschnitt gerne mal auf eine Phosphor Platte legen. Das ist dann definitiv schneller als ein Film.

[NoLi]

https://www.nn.de/nuernberg/radioaktive-gefahr-feuerwehr-ruckte-in-nurnberg-wegen-manganknolle-aus-1.14194708

"Großer Einsatz
Radioaktive Gefahr: Feuerwehr rückte in Nürnberg wegen Manganknolle aus
Von M.P.
4.4.2024, 18:17 Uhr
Die Feuerwehr rückte am Donnerstag in Nürnberg zu einem größeren Einsatz aus.

Nürnberg - Eine Manganknolle sorgte am Donnerstag, 4. April, für einen größeren Einsatz der Feuerwehr in Nürnberg. Das steckt dahinter.

Von einer Manganknolle kann radioaktive Strahlung ausgehen. Deswegen rückte die Feuerwehr zu einem Einsatz am Stresemannplatz in Nürnberg aus. Einsatzleiter Axel Topp berichtete von einem Mann, der eine Manganknolle geerbt habe. "Sie war in Kunstharz eingebettet."

Das schütze in der Regel vor möglichen Gefahren durch die Knolle. Weil die Kunstharz-Schicht aber schon sehr alt war, sei der Mann besorgt gewesen. "Die Angst ist berechtigt", so Topp. Die Feuerwehr habe bei ihren Messungen allerdings keine auffälligen Werte feststellen können. Sie übergab die Manganknolle an das Bayerische Landesamt für Umweltschutz.

Fünf Fahrzeuge vor Ort

Die Feuerwehr war mit einem großen Aufgebot und fünf Fahrzeugen vor Ort. Das liege aber in der Natur eines solchen Einsatzes, erklärte Topp. Man benötige zum Beispiel ein Fahrzeug für die Messtechnik und ein weiteres für die Schutzanzüge. Und die Einsatzkräfte müssten ja auch zum Ort des Geschehens kommen. Nach 1,5 Stunden war der Einsatz am Donnerstagnachmittag (4. April) beendet.

Manganknolle sind erdig-braune bis bläulich-schwarze Mineral-Aggregate, die vorwiegend aus Verbindungen von Mangan und Eisen bestehen. Sie kommen in weiten Teilen der Tiefsee vor."


Wobei dies gar nicht mal so abwegig ist:

https://www.vdi-nachrichten.com/technik/gesundheit/tiefseebergbau-gesundheitsrisiko-durch-radioaktive-manganknollen/

Zitat:
"Radioaktivität übersteigt hundert- bis tausendfach die Grenzwerte

,,Unsere Studie zeigt nun, dass die äußere Schicht der extrem langsam wachsenden Knollen für bestimmte Alphastrahler Werte des Hundert- bis Tausendfachen einiger Grenzwerte erreichen kann, die im Rahmen von Strahlenschutzregelungen gesetzt sind", sagt Volz. Für Radium-226 etwa konnte das Team Aktivitäten von oftmals über 5 Becquerel (Bq) pro Gramm nachweisen.

Zum Vergleich: Die deutsche Strahlenschutzverordnung sieht für eine uneingeschränkte Freigabe Höchstwerte von lediglich 0,01 Bq/g vor. Und selbst beim Umgang mit Altlasten aus dem Uranerzbergbau muss je nach Situation bereits oberhalb von Höchstwerten von 0,2 Bq/g bzw. 1 Bq/g eine genaue Gefährdungsprüfung erfolgen.
Überraschende Ergebnisse beim radioaktiven Edelgas Radon

,,Die hohe Bildungsrate des radioaktiven Edelgases Radon war ein überraschend neuer Befund. ,,Damit kann der ungeschützte Umgang mit Manganknollen ein Gesundheitsrisiko darstellen", so Studien-Coautor Walter Geibert. Und zwar nicht nur beim Einatmen der bei der Verarbeitung entstehenden Stäube, sondern auch beim Aufenthalt in den Räumen, in denen die Knollen gelagert werden. ,,Auch in den angestrebten Produkten aus Manganknollen dürften sich einige radioaktive Stoffe anreichern, so zum Beispiel Actinium-227 in den Seltenen Erden", warnt der Forscher."

Norbert

[CST]

Spannend:

"Manganknollen sind radioaktiv
Radioaktivität in metallreichen Tiefseeknollen überschreitet Strahlenschutz-Grenzwerte erheblich"

https://www.scinexx.de/news/geowissen/manganknollen-sind-radioaktiv/

Quelle: Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

Viele Grüße.

[NoLi]

Dazu mit Graphiken   https://www.nature.com/articles/s41598-023-33971-w

Norbert

[Kermit]

In der Studie geht es zwar nicht um die Radioaktivität der Manganknollen, aber zur Vervollständigung hier ein Artikel zur "Produktion" von Sauerstoff durch Manganknollen in der Tiefsee. Die Studie postuliert, das die Knollen als Geobatterie fungieren und so elektrolytisch das Wasser aufgespaltet wird.

https://www.nature.com/articles/s41561-024-01480-8

Die Studie kann man frei als pdf downladen.