Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Natürliche Uranverbindungen mobiler als bislang angenommen

18.12.2013
Das radioaktive Element Uran kann sich in sumpfigen Wiesen sammeln. Dort verwandelt es sich in das Mineral Uraninit, wodurch der Stoff verfestigt wird.

Viele Forscher nehmen an, dass das Actinid so von der Biosphäre ferngehalten werden kann. In einem französischen Feuchtgebiet, in dem hohe Urankonzentrationen entdeckt wurden, untersuchten nun Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) gemeinsam mit Kollegen die Mobilität der Substanz.


Mithilfe der Laser-Fluoreszenz-Spektroskopie kann Dr. Gerhard Geipel (rechts) die unterschiedlichen Formen, in denen der radioaktive Stoff Uran vorkommt, genau bestimmen.

Rainer Weisflog

Wie sie feststellten, kann das Element auch im festen Zustand Verbindungen eingehen, die das Uran in den biologischen Kreislauf bringen. Die Ergebnisse haben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

„Obwohl Uran radioaktiv ist, ist es für Mensch und Umwelt nicht zwangsläufig gefährlich“, erläutert der Leiter der Abteilung Biogeochemie am HZDR, Dr. Gerhard Geipel. „Selbst in normalen Böden finden wir es häufig. Es kommt deswegen vielmehr darauf an, in welcher Menge und vor allem in welcher Form es auftritt. Hohe Konzentrationen lassen sich zum Beispiel in Feuchtgebieten feststellen, die es wie ein Guss auffangen.“ Da der radioaktive Stoff hier in den meisten Fällen aber als vierwertiges Uran(IV) vorkommt, das sich durch die Wechselwirkung mit Sauerstoff in das Mineral Uraninit verwandelt, galt dies bislang nicht unbedingt als Problem, da es in diesem Zustand als kaum löslich angesehen wurde und somit keine Gefahr für die biologischen Kreisläufe darstellte. Die Untersuchung eines sumpfigen Grasgebietes in der zentralfranzösischen Region Limousin, das durch Uranbergbau kontaminiert ist, könnte diese Annahme nun widerlegen.

Die Forscher um Dr. Yuheng Wang von der EPFL entnahmen an verschiedenen Stellen Wasserproben aus den Abflüssen des Feuchtgebietes. Die Analyse ergab, dass das Uran in den Strömen tatsächlich befördert wurde. Dies lieferte den Wissenschaftlern allerdings noch keine Anhaltspunkte, um welche Art des radioaktiven Elements es sich dabei handelte. Denn das sechswertige Uran(VI) – neben Uran(IV) die zweite Form, in der der radioaktive Stoff unter natürlichen Umständen vorkommt – ist gut löslich und kann dadurch leicht in die Biosphäre aufgenommen werden. „An dieser Stelle kommt das HZDR ins Spiel“, erzählt Geipel. „Die Uranmenge können wir relativ schnell und einfach mit analytischen Methoden feststellen. Schwieriger wird es, den Zustand des Elements zu bestimmen. Und genau darum ging es uns ja.“

Die chemischen Verbindungen, die das Uran eingeht, lassen sich mit der sogenannten Speziationsanalyse entschlüsseln. Über die höchste Kompetenz bei der Uranspektroskopie und die nötige Technik verfügen in Deutschland die Forscher des HZDR. Die Dresdner Wissenschaftler haben dafür eine Wasserprobe aus dem Feuchtgebiet eingefroren und mit Lasern bestrahlt. Denn der radioaktive Stoff lässt sich auf diese Weise zum Leuchten anregen. „Anhand der Spektren und Fluoreszenzlebensdauer, die sich für die beiden Formen des Urans unterscheiden, konnten wir feststellen, dass es sich bei den Vorkommen im Wasser um Uran(IV) handelt“, berichtet Geipel. „Daraus können wir schließen, dass dieser Zustand des radioaktiven Stoffes nicht so immobil ist, wie wir bislang angenommen haben.“

Wie die Untersuchung herausgestellt hat, verändert sich das Uran(IV) nicht zwangsläufig zu Uraninit, sondern kann sich an ein feines Partikelgemisch aus Eisen, Aluminium, Phosphor und Silicium binden. Auf diese Weise formen sich Teilchen, die das Uran in die Wasserströme tragen. „Diese Ergebnisse müssen wir nun natürlich beachten, wenn wir beispielsweise bei Sanierungsmaßnahmen im Uranbergbau Grasflächen einsetzen wollen“, erläutert Geipel die Konsequenzen aus der Untersuchung. „Auch in seinem festen Zustand ist Uran nicht immer immobilisiert, könnte deshalb in die Biosphäre gelangen und somit weitere Gebiete kontaminieren.“

Dr. Christine Bohnet | Helmholtz-Zentrum
Weitere Informationen:
http://www.hzdr.de/presse/uran_wiesen

Weitere Berichte zu: Biosphäre Feuchtgebiet HZDR Mineral Uran Uranbergbau Uraninit Uranverbindungen Wasserprobe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Proteine zueinander finden
21.02.2017 | Charité – Universitätsmedizin Berlin

nachricht Kleine Moleküle gegen altersbedingte Erkrankungen
21.02.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

Physikerinnen und Physiker diskutieren in Bremen über aktuelle Grenzen der Physik

21.02.2017 | Veranstaltungen

Kniffe mit Wirkung in der Biotechnik

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal vereinbart mit den Betriebsräten Sozialpläne

21.02.2017 | Unternehmensmeldung

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Zur Sprache gebracht: Und das intelligente Haus „hört zu“

21.02.2017 | Messenachrichten