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Freitag, 20.10.2017
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Schwarzlicht verrät Uranverseuchung

Fluoreszenz höher bei gekühlten Proben

Uran ist nicht nur radioaktiv, sondern auch giftig. Die Verseuchung des Untergrunds mit Uran ist jedoch nicht immer leicht zu erkennen. Jetzt haben Wissenschaftler dafür eine verblüffend einfache Lösung gefunden: Schwarzlicht. Bestrahlt man den Boden mit den ultravioletten Strahlen, strahlt er zurück.
Cryogenisches Laser Fluoreszenz Spectrometer am PNNL

Cryogenisches Laser Fluoreszenz Spectrometer am PNNL

Lange schon ist bekannt, dass Uransalze unter ultraviolettem Licht beginnen grünlich zu leuchten. Dieses Phänomen brachte auch Henri Bequerel vor rund einem Jahrhundert auf die Spur der Radioaktivität. Seither stellten andere fest, dass die Fluoreszenzspektren der Uransalze immer schärfer, deutlicher aufgelöst werden, je kälter die untersuchten Proben sind.

Genau diesen Effekt nutzte jetzt Zheming Wang aus, Wissenschaftler am Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) des amerikanischen Energieministeriums. Er wendete eine Technik namens cryogenische Fluoreszenz auf uranversuchten Boden am Standort einer ehemaligen Kernbrennstofffabrik an. Dabei wurden die Bodenproben bis auf minus 267 Grad Celsius abgekühlt, nahe den Temperaturen flüssigen Heliums und anschließend ein UV-Laser auf die Proben gerichtet.

Die Wissenschaftler beobachteten, wie erhofft, eine deutliche Verstärkung des „Uranleuchtens“: Die Uranpartikel fluoreszierten mit einer mehr als fünf Mal höheren Intensität als bei Raumtemperatur. Auf diese Weise konnten selbst geringste Spuren der Kontamination noch erkannt werden. Gleichzeitig traten auch Spektren zutage die bei Raumtemperatur nicht sichtbar sind.


Wang und seine Kollegen konnten so sogar unterschiedliche Typen des Urans voneinander unterscheiden, darunter auch Urankarbonat, eine Verbindung, die sich schnell im Untergrund ausbreitet und daher eine besondere Gefahr für das Grundwasser darstellt. Die Forscher stellen ihre Methode auf der Jahresversammlung der American Chemical Society vor.
(DOE/Pacific Northwest National Laboratory, 13.09.2006 - NPO)
 
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