Radioaktive Minerale
Immer wieder höre ich von Sammlern und auf Börsen, daß diese oder jene Mineralien (vor allem, die aus Rußland kommen) stark verstrahlt sind. Doch die Rede ist nur vom Charoit, Eudyalit, Seraphinit u.a. die, wenn überhaupt, verstrahlt sind.
Schlimmer sind da die alle Uran- und Thoriummineralien, wie die Pechblende ( Uranit oder Uranpecherz) und andere. Der Name Pechblende kam von den Bergleuten, die sich haben davon blenden lassen und dann hieß es, daß es wertlos sei. Damals maß man dem Uranerz noch keine Bedeutung zu. Heute ist es das wichtigste Uranerz, welches in vielen kleineren Lagerstätten abgebaut wird. Lagerstätten, wie, Ostbayern (Nabburg-Wölsendorfer Flussspatrevier, Fichtelgebirge, Mähring), im Schwarzwald (Menzenschwand) oder im größeren Maße im Sachsen und Thüringen (Johann-Georgen-Stadt, Aue, Schlema, Ronneburg usw.). Bekannte bzw. berühmte Fundorte sind: Wölsendorf in Bayern, Wittichen/Schwarzwald, Joachimsthal/Böhmen (ist übrigens der klassische Fundort!), sächsisches Erzgebirge (Schlema, Scheeberg, Aue), Schweden, Norwegen, Kanada, USA und Ostafrika.
Pechblende ist das Rohmaterial für die Gewinnung von Radium und Uran. Legt man radioaktive Mineralien auf eine mit schwarzem Papier lichtdicht verpackte Fotoplatte, dann zeigt nach einiger Zeit die Platte Schwärzungen. Dies liegt an der Umwandlung/Zersetzung von Silberhalogeniden (meist Silberbromid) auf den Fotoplatten durch die radioaktive Strahlung.
Pechblende wird in den Pegmatiten, also die grobkörnigen Tiefengesteine, die aus Restschmelzen im Endstadium der Tiefengesteinskristallisation entstanden sind gefunden. Aber auch auf hydrothermalen Gängen, welche heiße wässrige Lösungen enthalten. Die Gruppe der Uranmineralien, die 4- oder 6-wertiges Uran neben Sauerstoffanteilen enthalten, gehören unter anderem die Sekundärminerale Torbernit, Autunit, Zeunerit, Uranocircit, Carnotit, Parsonsit, das Calcium-Uran-[Hydroxyl/Silikat] Uranophan und das Primärmineral Uraninit. Diese sind zum Teil sehr giftig, mehr oder weniger stark radioaktiv und sie bilden Lagerstätten, in denen durch chemische Lösungen sich das Uran angereichert.
Eine Liste natürlicher Uranminerale (ausführliche Infos siehe hier)
A
Abernathyit, Abernatyt, Absit, Agrinierit, Albrechtschraufit, Althupit, Andersonit, Arapovit, Arsenovanmeerscheit, Arsenuranylit, Ashanit, Asselbornit, Astrocyanit-(Ce), Autunit
B
Bassetit, Bauranoit, Bayleyit, Becquerelit, Bergenit, Betafit, Bijvoetit-(Y), Billietit, Bismutopyrochlor, Blatonit, Boltwoodit, Brannerit
C
Calciosamarskit, Calciouranoit, Calcioursilit, Calcurmolit, Carnotit, Cejkait, Cheralith-(Ce), Chernikovit, Chistyakovait, Clarkeit, Cleusonit, Cliffordit, Cobaltzippeit, Coconinoit, Coffinit, Compreignacit, Cousinit, Coutinhoit, Cuprosklodowskit, Curienit, Curit
D
Davidit-(Ce), Davidit-(La), Deliensit, Deloryit, Demesmaekerit, Derriksit, Dessauit-(Y), Dewindtit, Dumontit
E
Elbrusit-(Zr), Enalit,
Euxenit-(Y) Ekanit
F
Ferganit, Fourmarierit, Francevillit, Françoisit-(Ce), Françoisit-(Nd), Fritzscheit, Furongit
G
Grimselit, Guilleminit
H
Haiweeit, Haynesit, Heinrichit, Holfertit, Hügelit
I
Ianthinit, IMA 2008-022, IMA 2009-032, IMA 2009-081, Iriginit, Ishikawait
J
Jáchymovit, Johannit, Joliotit
K
Kahlerit, Kamitugait, Kamotoit-(Y), Kasolit, Kivuit, Kobeit-(Y)
L
Lakebogait, Larisait, Lehnerit, Lepersonnit-(Gd), Lermontovit, Liandratit, Liebigit
M
Magnesiozippeit, Magnioursilit, Marécottit, Margaritasit, Markcooperit, Marthozit, Masuyit, Mckelveyit-(Y), Meta-Ankoleit, Meta-Autunit, Metacalciouranoit, Metahaiweeit, Metaheinrichit, Metakahlerit, Metakirchheimerit, Metalodèvit, Metanatroautunit, Metanovácekit, Metarauchit, Metasaléeit, Metaschoepit, Metastudtit, Metatorbernit, Metatyuyamunit, Metauramphit, Metauranocircit I, Metauranocircit-II, Metauranopilit, Metauranospinit, Metavandendriesscheit, Metavanmeersscheit, Metavanuralit, Metazellerit, Metazeunerit, Moctezumit, Moluranit, Monazit, Moreauit, Mourit, Mundit
N
Natroautunit, Natroboltwoodit, Natrouranospinit, Natrozippeit, Nickelzippeit, Nielsbohrit, Novácekit I
O
Orthobrannerit, Orthowalpurgin, Oswaldpeetersit, Oursinit
P
Paraschoepit, Parsonsit, Pechblende, Petscheckit, Phosphowalpurgit, Phosphuranylit, Phuralumit, Phurcalit, Piretit, Písekit-(Y), Plumbobetafit, Plumbomikrolith, Plumbopyrochlor, Polykras-(Y), Protasit, Przhevalskit, Pseudo-Autunit, Pseudojohannit
R
Rabbittit, Rabejacit, Rameauit, Ranunculit, Rauchit, Rauvit, Renardit, Richetit, Roubaultit, Rutherfordin
S
Sabugalit, Saléeit, Samarskit-(Y), Sayrit, Schmitterit, Schoepit, Schröckingerit, Sedovit, Seelit, Sejkorait-(Y), Sengierit, Shabait-(Nd), Sharpit, Sklodowskit, Soddyit, Spriggit, Šreinit, Strelkinit, Studtit, Swamboit, Swartzit
T
Tengchongit, Thallium-Carnotit, Thorit, Thorutit, Threadgoldit, Torbernit, Triangulit, Tristramit, Tyuyamunit
U
Ulrichit, Umohoit, Upalit, Uramarsit, Uramphit, Urancalcarit, Uraninit, Uranmikrolith, Uranocircit, Uranophan, Uranophan-Beta, Uranopilit, Uranopolykras, Uranosilit, Uranospathit, Uranosphärit, Uranospinit, Uranotungstit, Uranpyrochlor, Ursilit, Uvanit
V
Vandenbrandeit, Vandendriesscheit, Vanmeersscheit, Vanuranylit, Vochtenit, Voglit, Vyacheslavit
W
Walpurgin, Weeksit, Widenmannit, Wölsendorfit, Wyartit
X
Xiangjiangit
Y
Yingjiangit, Yttrobetafit-(Y), Yttrocolumbit-(Y), Yttrocrasit-(Y), Yttropyrochlor-(Y), Yttrotantalit-(Y)
Z
Zellerit, Zeunerit, Zinkzippeit, Zippeit, Znucalit, Zirkon
Uranhaltige Mineralien sind nicht nur radioaktiv, sondern zeichnen sich oft durch eine hervorragende Fluoreszenz aus. Das silber-weiße Uran ist ein schweres Metall, das in fein verteiltem Zustand selbstentzündlich ist.
Uran ist etwas weicher als Stahl und wird in fein verteilter Form von kaltem Wasser angegriffen. Die meisten Säuren lösen Uran auf, während es von Alkalien nicht angegriffen wird. An der Luft überzieht sich das Metall mit einer Oxidschicht. Es wird in acht Stufen eingeteilt, in der es vorkommt.
Sandstein (ca. 33% der Uranvorkommen)
Konglomerate - d.h. in klastischen (ca 20% der Uranvorkommen)
Gangartige Vorkommen (ca. 15% der Uranvorkommen)
Intramagmatische Vererzungen (ca. 15% der Uranvorkommen)
Sedimentgestein aus abgerundeten Gesteinstrümmern
Hydrothermale Gänge
Calcretes
Phosphate, Schwarzschiefer
Vulkanite, Calderas
Einige radioaktive Mineralien, deren Strahlung und Maßnahmen
Sehr schwache Radioaktivität, keine Vorkehrungen notwendig.
Agardit-(La), Baylissit , Biotit, Crichtonit, Charoit, Djerfisherit, Eudialyt, Euxenit-(Y), Hyalophan, Jarosit, Kalicinit, Lepidolith, Leucit, Mikroklin, Muskovit, Orthoklas, Phlogopit, Roscoelith, Sanidin, Siderophyllit,
Äußerst schwache Radioaktivität, mit empfindlichen Geräten noch messbar.
Apophyllit , Birnessit, Chabasit, Ganterit, Glaukonit, Illit, Kryptomelan, Monazit, Milarit, Nephelin, Parsettensit, Pharmakosiderit, Phillipsit, Stilpnomelan, Todorokit, Zirkon,
Nur schwache Radioaktivität.-Vorsicht geboten
Allanit-(Ce), Arsenoflorencit-(Ce, Calciogadolinit, Cervandonit-(Ce), Fersmit, Gasparit-(Ce), Kainosit-(Y), Monazit-(Ce), Monazit-(La), Parisit-(Ce), Retzian-(Ce), Synchisit-(Ce),
Sehr starke Radioaktivität, besondere Sicherheitsvorkehrungen notwendig.
Autunit, Bassetit, Bayleyit, Becquerelit, Billiétit, Brannerit, Coffinit, Compreignacit, Cuprosklodowskit, Dewindtit, Fourmarierit, Grimselit, Johannit, Kamotoit-(Y), Kasolit, Kemmlitzit, Marthozit, Masuyit, Meta-Autunit, Metakahlerit, Metazeunerit, Novacekit, Phuralumit, Rabejacitv, Samarskit-(Y), Schröckingerit, Sklodowskit, Thorit, Thorogummit, Torbernit, Uraninit, Uranophan, Uranopilit, Uranopolykras, Uranospinit, Vandendriesscheit
Die wohl bekanntesten radioaktiven Mineralien sind wohl Autunit, Brannerit, Carnotit, Monazit, Torbernit, Thorit, Uranocircit, Uranophan, und Uraninit (Uranpecherz, Pechblende). Man unterscheidet drei in der Natur vorkommende Zerfallsreihen: Uran-Radium-Reihe, Thorium-Reihe und Uran-Actinium-Reihe sowie eine künstliche; sie alle enden bei den Isotopen des Bleis.
Sachgemäße Aufbewahrung
Erst einmal gilt: viele Rohsteine, besonders kleine Stufen oder Spitzen, poröse Gesteine, kleine Trommelsteine, die sich leicht verschlucken lassen und vor allem die radioaktiven Mineralien gehören nicht in Kinderhände und sind sachgemäß aufzubewahren. Betrachten sie die Mineralien mit den Augen eines Kleinkindes.
Unter Sammlern sind besonders die sekundären Uranmineralien beliebt, die leuchtende Farben haben oder fluoreszieren. Doch sollte immer auf die Kontaminierungsfähigkeit dieser Mineralien geachtet werden, denn sie ist höher, je poröser – also bröckeliger - , oder, wenn sie sich leicht abreiben lassen. Aber auch durch den Staub bei der Verarbeitung kann es leicht zu einer Inkorporation kommen, denn diese Gefahren sind weitaus größer, als wenn man kurz mal der radioaktiven Strahlung ausgesetzt ist.
So sind z.B. die Uranglimmer sehr brüchig und porös und sondern beim Anfassen schon kleinste Partikel ab, die so u.U. in den Körper gelangen können. Nach dem Anfassen immer gut die Hände waschen oder Einweghandschuhe benutzen und die Mineralien unbedingt auch staubdicht verschließen (vom Strahlenschutz mal abgesehen). So ist es auch selbstverständlich, daß man dabei nicht ißt, trinkt oder raucht und das Bearbeiten solcher Mineralien, wie An- oder Abschleifen, Anpolieren oder auch das zerkleinern sollte stets nur im Freien und mit dem entsprechenden Schutz ( Atemmaske, Brille, Handschuh usw.)
Bei manchen Mineralien reicht ein staubdichtes Kunststoffkästchen, während andere eine Abschirmung durch Blei und Bleiglas oder strahlenhemmendes Glas benötigen. So hat z.B. das Uranmineral Liebigit schon in wenigen Zentimeter Abstand durchaus das hundertfache der natürlichen Strahlenbelastung auf den Körper und das selbst in kleinsten Mengen. Wenn Mineralien in einem Abstand von zwanzig Zentimeter das zwanzigfacher der Umgebungsstrahlung aufweisen, gelten sie als "stark strahlend". Diese müssen entsprechen deklariert und aufbewahrt werden und dürfen auch nicht frei und zugänglich auf den Tischen der Händler liegen.
Zu beachtende Vorsichtsmaßnahmen
Verwenden Sie möglichst kleine Stücke, die in staubdichten und fest verschlossenen Behältern verwahrt werden. Sie sollten nur bei Bedarf entnommen werden.
Halten Sie sich nur kurz in der Nähe der Stücke auf und halten Sie möglichst einen großen Abstand.
Kontrollieren Sie regelmäßigt mit einem Strahlenmeßgerät die Proben und die Dichtheit der Behältnisse.
Radioaktive Stücke dürfen nicht in Wohnräumen, Klassenzimmern usw. gelagert werden. Räume, in denen sich stark radon-exhalierende Stücke lagern, immer gut und häufig lüften. . Das Problem bei radioaktiven Mineralien ist in der Regel nicht die direkte Strahlung selbst, sondern die langsame Entwicklung von radioaktivem Radon-Gas, das in höheren Konzentrationen gesundheitsschädlich ist.
Uranglimmer nie feucht reinigen.
Neben den natürlich strahlenden Mineralien gibt es aber auch die, die künstlich bestrahlt wurden, um gewisse Farben zu verändern oder zu verstärken. So wächst die Liste von radioaktiv bestrahlen Mineralien, denn die Industrie nutzt dieses Verfahren immer mehr, um Edelsteine zu "verschönern". So kamen 1997 auf den asiatischen Markt die ersten Chrysoberyll-Katzenaugen in den Handel und es folgten 1998 die ersten Rubine, gefolgt von vielen anderen.
Bereits in den fünfziger Jahren wurden künstlich bestrahlte Rauchquarze hergestellt, die jedoch noch keine kommerzielle Bedeutung erlangten.
Anfang der Siebziger Jahre entdeckte man, das ein farbloser Topas durch die Bestrahlung und anschließenden Erhitzen sehr intensiv blaue Farbtöne erhielt. Schon Anfang dieses Jahrhunderts hatte man durch die systematische Erforschung der Farbursachen bei Mineralien herausgefunden, daß manche ihre intensiven Farben dem Einfluss von natürlicher Strahlung verdanken. Erste Experimente, diese Prozesse künstlich nachzuahmen waren vielversprechend. Mittlerweile werden mehrere Tonnen im Jahr auf diese Weise hergestellt und die Nachfrage der Schmuckindustrie ist groß. Amethyst, Rauchquarz, violetter Fluorit, blaues Salz, gelbe Saphire und grüne Diamanten alle bekommen ihre Farbe durch die Bestrahlung von Radioaktivität oder Höhenstrahlung.
So reichen die Bestrahlungsarten von elektromagnetischer Strahlung (Beta-, Gamma- oder Röntgen-Strahlung) bis hin zur Beschuß mit Elementarteilchen (Neutronen, Protonen), doch nur bei diesem letztgenannten Verfahren können als Nebenprodukt Elemente entstehen, die zu einer merklichen Radioaktivität des Steines führen. Solche Reststrahlungen können dann eben bei den Blautopas und anderen Steinen auftreten und noch einige Jahre eine meßbare Radioaktivität aufweisen. Diese Steine kommen nach der Bestrahlung solange in Quarantäne, bis die zulässigen Grenzwerte eingehalten sind. Erst dann dürfen sie in den Handel gelangen, wenn ihre spezifische Aktivität 100 Bp/Gramm nicht überschreitet. In Amerika liegen diese bei 37 Bp/gr. und in Asien bei 74 Bp/gr. . Die in Asien aufgetauchten Chrysoberyll-Katzenaugen wiesen 1997 eine Aktivität von 2000 Bp/gr. auf und bis heute liegen keine vergleichbaren Meßwerte bei anderen Steinen vor.
Die radioaktiven Steine, die eine spezifische Aktivität von 0,5 Bp/gr. überschreiten erfordern eine Genehmigung für die Be- und Verarbeitung, sowie für die Lagerung.
Die künstlichen Farbveräderung/Farbintesivierung durch Bestahlung
Edelstein nat. Farbe Ergebnis Betsrahlungsart
Beryll blassgelb, blassrosa goldgelb, grün, ?
dunkelblau* [R]
Diamant gelblich, bräunlich blau, braun, Gamma,
gelb, rot, grün [R], Neutronen
schwarz [R] Protonen
Quarz farblos rauchbraun, schwarz Gamma
Saphir farblos, rosa gelb*, orange* ?
blaßgrün grün
Spodumen rosa gelb*, grün* Gamma
Röntgen
Topas farblos blau [R], braun [R], Beta, Gamma
gelb, orange, grün Neutronen
Turmalin rosa rot Gamma
blassgelb gelbbraun
blassgrün grün
Zirkon farblos blau, braun ?
*Farbe instabil [R] Radioaktivität möglich
Beta-Strahlung: energiereiche Elektronenstrahlung, die z. B. in Linearbeschleunigern erzeugt wird.
Gamma-Strahlung: sehr kurzwellige und energiereiche elektromagnetische Strahlung, wie sie z.B. von den radioaktiven 60Kobalt- oder 137Caesium-Isotopen ausgeht. Sie wird vor allem zum Sterilisieren von Lebensmitteln und medizinischen Geräten benutzt.
Deklarationsbestimmungen
Schmuck mit blauen Topas findet man mittlerweile in jeden Kaufhaus und Schmuckgeschäften und die übliche Bezeichnung dafür ist: Blautopas – behandelt. Diese Deklaration meint damit , daß dieser Stein in diesem Fall bestrahlt und erhitzt wurde und somit eine künstliche Farbveränderung stattgefunden hat. Somit ist die gesetzliche Bestimmung zur Deklaration eingehalten, denn viele Händler lassen diesen Hinweis weg, aus Angst, daß der Stein dadurch als minderwertig angesehen werden kann. Doch nach dem deutschen Gesetz müssen ausnahmslos alle bestrahlten Steine als "bestrahlt" oder als "behandelt" ausgezeichnet sein und diese Deklaration gilt auch für Rechnungen, Dokumente, Werbeprospekte, Vitrinen- und Fensterausstellungen, sowie auf Börsen, Messen und Ausstellungen. Wie sehr diese Deklaration ignoriert wird, zeigt eine Prüfung, die 1998 auf der größten Mineralien(fach)messe Europas, die Münchener Mineralientage. So fand man nur zwei von kanpp vierzig Anbieter, die ihre Ware im gesetzlichen Sinne ordnungsgemäß deklariert haben. Erst auf Nachfrage gaben einige zu, daß deren Topase behandelt waren.
Doch verfallen Sie jetzt nicht gleich in Panik, denn dem Institut für Edelsteinprüfung wurden bislang noch keine Steine vorgelegt, die eine meßbare Radioaktivität aufwiesen oder die Grenzwerte überschritten haben. Dafür ist der Bestrahlungsaufwand in Relation zum Ergebnis für den kommerziellen Markt zu hoch, denn die Farben sollten stabil sein, was bei dem blauen Baryll, dem grünen Hiddenit (Spodumen) und beim gelben Saphir zum Teil nicht gegeben ist. Zudem müssen die Bestrahlungskosten gering sein, was bei Gamma- oder Röntgenbestrahlung der Fall ist, denn diese ist leicht verfügbar. Doch eine Neutronen- oder Protonenbestrahlung ist sehr teuer und nur im Atomkraftwerk zu erreichen. Allein aus diesem Grund sind nur wenige solcher bestrahlten Steine auf dem Markt. Das alles lohnt sich aber erst, wenn auch die natürlichen Vorkommen äußerst gering sind, oder die Nachfrage sehr groß ist, um überhaupt Gewinne zu erzielen. Gründe, weshalb wohl das bestrahlte blaue Salz oder der violette Fluorit im Handel sind. Lohnenswert scheint allerdings die Behandlung bei den blauen Topas, den roten Turmalin, dem Rauchquarz und natürlich bei den Diamanten zu sein. Dabei ist zu beachten, daß der farbige Diamant und der blaue Topas zu den potentiell radioaktiven Edelsteinen gehören.
Eine kleine Anmerkung: alte Wecker mit Leuchtzeiger haben z.B. eine so hohe Strahlung, daß sie unter Umständen einen Störfall im AKW auslösen würden. ;-)
Eine wichtige und äußerst informative Seite ist für mich auch:
https://www.epigem.de/radioaktive-edelsteine.html
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