BACHELORARBEIT - Metzsch, Daniel

Ge(Li)
NaI
Nuklid Zahl der Zerfallsreihe Nuklid Zahl der Zerfallsreihe
Peaks
Peaks
214 Pb 9 Uran-Radium 234 Pa 3 Uran-Radium
234 Pa 10 Uran-Radium 214 Pb 3 Uran-Radium
223 Ra 5 Actinium 234 Th 1 Uran-Radium
227 Th 4 Actinium 235 U 2 Actinium
210 Pb 1 Uran-Radium 212 Pb 1 Thorium
226 Ra 2 Uran-Radium 228 Ac 1 Thorium
235 U 4 Actinium 208 Tl 1 Actinium
234m Pa 1 Uran-Radium 214 Bi 4 Uran-Radium
210 Tl 1 Uran-Radium
40 K 1 /
208 Tl 2 Thorium
211 Pb 2 Actinium
212 Bi 1 Thorium
214 Bi 21 Uran-Radium
211 Bi 1 Actinium
228 Ac 4 Thorium
234 Th 1 Uran-Radium
219 Rn 1 Actinium
40 K 1 /
Tabelle 6: Gefundene Nuklide in Probe 1
Mit dem Ge(Li) wurden viele, jedoch nicht alle, γ − aktive Nuklide der Uran-
Radium-Zerfallsreihe gefunden (siehe Abbildung 2). Es ist deutlich die
zahlenmäßige Überlegenheit der Peaks zu beobachten, die Nukliden der Uran-
Radium- und Actiniumzerfallsreihe zuordenbar sind. Charakteristisch sind die
vielen 214 Bi-, 223 Ra- und 226 Ra-Peaks. Zu diskutieren wäre noch, ob tatsächlich
Nuklide wie
219 Rn oder
234m Pa realistisch sind. Die Emissionswahrscheinlichkeiten
bei den entsprechenden Energien sind mittelmäßig. Sie
betragen für 219 Rn bei 401,78 keV ca. 6,6 % und für 234m Pa bei einer Energie
von 257,9 keV lediglich 0,057 % 2 . Die Intensität passt auch nur einigermaßen
dazu, sodass nicht mit Sicherheit gesagt werden kann, ob die Nuklide
tatsächlich γ − spektroskopisch mit den verwendeten Bedingungen nachweisbar
sind.
Erwartungsgemäß handelt es sich auch quantitativ um ein Uranmineral, wie
man Tabelle 4 entnehmen kann. Es gibt einen 238 U-Massenanteil von 32,12 %
mit dem Ge(Li) bzw. 22,99 % mit dem NaI-Detektor berechnet. Außerdem gibt
es einen 235 U-Massenanteil von 0,33 % bzw. 0,51 %. Damit sollte das
natürliche Verhältnis von 238 U und 235 U nachweisbar sein. Dazu gibt Tabelle 7
Auskunft, diese enthält auch die Literaturwerte. Für Probe 1 trifft dies fast zu.
Literaturwerte Probe 1 Probe 2 Probe 3 Orangit in HCl Pechblende in HCl
Ge(Li) 235 U 0,72 %
1,04 % 7,09 % 0,93 % 20,97 %
4,30 %
238 U 99,27 %
98,96 % 92,91 % 99,07 % 79,03 %
95,70 %
NaI 235 U 0,72 %
1,21 % 48,14 % 0,87 %
3,50 %
238 U 99,27 %
98,79 % 51,86 % 99,13 % kein 235 U-Peak 96,50 %
Tabelle 7: Verhältnis von 235 U zu 238 U für die Proben 1-3 und die Eluate von Orangit sowie Pechblende in Salzsäure 3
Die Werte sind aber nur innerhalb einer gewissen Genauigkeitsgrenze zu
verwenden. Von Mess- und Rechenfehlern abgesehen, wird 234 U ja nicht
beachtet. Erschwerend kam zur Analyse hinzu, dass auch Nuklide der
Thoriumzerfallsreihe nachgewiesen wurden, darunter 212 Bi, 228 Ac und 208 Tl.
2 Die Zahlenwerte stammen aus [8] S.242 und 255.
3 Die Literaturwerte entstammen [4].
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