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THEMA: Radioaktive Ruthenium Wolke

Radioaktive Ruthenium Wolke 21 Aug 2019 10:02 #55844

Ich habe bei faz.net einen Artikel gelesen zu einer Wolke aus radioaktivem Ruthenium, die sich 2017 über Europa ausgebreitet hat, aber so schwach ausgeprägt war, dass für Menschen daraus keine Gefahr entstanden ist. Niemand wollte dafür verantwortlich gewesen sein. Die IAEO hat versucht aufzuklären, wo das radioaktive Material herkommt.

Das Ganze hört sich so ein bisschen an wie eine Detektivgeschichte. Eine Kommission ist zu keinem eindeutigen Ergebnis gekommen, der Hauptverdächtige ist aber der Komplex Majak in Russland. Russland behauptet es sei zu keinem Störfall gekommen sei, und legte die Vermutung nahe, es könne sich um einen abgestürzten Satelliten mit einer Ruthenium Radionukleid-Batterie gehandelt haben.Der IAEO wurde allerding nicht gestattet Messungen in der Umgebung von Majak vorzunehmen.

Das Ungewöhnlich an der Wolke war, dass sie aus reinem Ruthenium bestand, nichts anderem, sie stammt also nicht aus einem Reaktorstörfall. Das Isotopenverhältnis legt nahe, dass der abgebrannte Brennstab, sofern das Ruthenium aus einem solchen stammt, maximal zwei Jahre in einem Abklingbecken gelegen haben kann. Normalerweise würde ein Brennstab aber vier Jahre in einem Abklingbecken liegen.

Dazu gibt es dann auch eine plausible Geschichte wie es dazu gekommen sein könnte - die sich freilich weder beweisen noch widerlegen lässt: Ein Experiment, das Forschung zu sterilen Neutrinos im Gran Sasso durchführt, hatte vorher eine größere Menge Cerium-144 in Majak bestellt. Zwei Monate nach dem Auftauchen der Wolke hieß es dann, dass man leider nicht liefern könne. Um diese Mengen an Cer-144 aus einem Brennstab zu gewinnen hätte man einen jüngeren Brennstab nehmen müssen, der noch sehr heiß ist. Im Laufe des Prozesses wird Ruthenium, in Form von Rutheniumtrioxid abgetrennt, was aber bei Temperaturen jenseits von 100° C explosiv sei.

Der Verdacht liegt also nahe, dass sich Majak übernommen hat bei dem Versuch die Bestellung aus Italien zu erfüllen und versucht hat, einen Brennstab aufzubereiten, der nicht ausreichend abgeklungen war.

Ruthenium ist Element Nr. 44, hat eine ganze Reihe von stabilen Isotopen (ist also nicht zwangsläufig radioaktiv) und steht im Periodensystem in derselben Gruppe wie Eisen, eine Reihe darunter.

Fragen dazu:
Wie plausibel sind denn diese Geschichten? Ist das ein Fall von "Russland ist an Allem schuld" oder lassen sich andere Erklärungen tatsächlich leicht ausschließen? (Es ist natürlich komisch, dass Russland der IAEO keinen Zugang gewährt.) Könnte es doch irgendwie aus der Radionukleidbatterie eines Raumfahrzeuges stammen?

Muss das Ruthenium zwangsläufig aus einem abgebrannten Brennstab stammen? Gäbe es nicht auch Möglichkeiten, das gezielt in einem Forschungsreaktor irgendwie herzustellen? Dann würde sich die Frage stellen, was schief gegangen ist.

Was sind das für Experten, die zu diesem Schluss gekommen sind?

Wie verhält sich Ruthenium chemisch und wie kommt das mit der Explosion? (Ich würde doch vermuten, dass es chemisch Eisen ähnlich ist... aber Eisentrioxid, also Rost, ist nicht explosiv.)

Wie schafft man es überhaupt eine ausreichend große Probe aus der Luft zu gewinnen, um festzustellen, dass es sich um Ruthenium, und nur um Ruthenium handelt, und dann auch noch das Isotopenverhältnis zu bestimmen?
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Letzte Änderung: von Rabenschwinge. Begründung: Rechtschreibung (Notfallmeldung) an den Administrator

Radioaktive Ruthenium Wolke 21 Aug 2019 19:34 #55875

Der Wiki-Artikel de.wikipedia.org/wiki/Ruthenium kann vieleicht einige der Fragen beantworten.
Dort gibt es auch Quellenangaben bezüglich Untersuchungen zum geschilderten Vorfall.

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Radioaktive Ruthenium Wolke 21 Aug 2019 21:48 #55889

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Hallo Rabenschwinge,

ich habe mich nur kurz mit der Sache beschäftigt.
Aufgefallen ist mir zumindest folgendes:

Hier die Eurokarte, die im Spiegel veröffentlicht wurde, welche diverse Messergebnisse bzgl. Ruthenium-106 im Jahr 2017 zeigt:
www.spiegel.de/wissenschaft/technik/ruth...uelle-a-1279448.html

Ruthenium-106-Konzentrationen Ende September 2017 in Europa (l.) und 7-Tages-Durchschnitt (r.)

Auffallend sind die dichten und hier leider nur begrenzt mit (> 50 mBq-m³) angegeben Messwerte in Rumänien.
Welches ein Endlager mit ca. 1800m³ Atommüll betreibt..
de.nucleopedia.org/wiki/Liste_von_Endlagern#Rum.C3.A4nien

Auch in der angrenzenden Ukraine gibt es einige Endlager seit Tchernobyl. Das grösste und teils schnell erweiterte (f. Tchernobyl Abfall), heißt Vektor, in dem laut Wikki, ca. 660.000 m³ lagern sollten und wo einmalig für die Ukraine, direkt im Sedimentgestein gelagert wird. Nicht wie üblich in Betonwannen, die sich dort anscheinend schon länger im Umbau befinden.....
de.nucleopedia.org/wiki/Liste_von_Endlagern#Ukraine
Aber um die braucht man sich wohl keine Sorgen zu machen, denn die Messswerte in UK sind ja ziemlich gering und kaum vorhanden. Wenn auch mal in, oder aus Richtung der Endlagerstätte Vektor tendierend...

Auf obigen E-Karten, nun die rechts sieht man zudem, dass es erhöte Mess-Werte und eine Verteilungen Richtung Mayak gab... da wohl der Wind von dort ua. in Richtung Rumänien zog....

Zum Vergleich sehen wir uns mal an, in welche Richtung der Wind damals beim Vorfall in Tchernobyl zog... auch hier wieder erhöhte Messwerte in Richtung Mayak.

Nur kam der Wind damals aus Richtung der Ukraine...

Keine Ahnung ob aus Endlagern sowas wie 106Ru "ausdringen" könnte....
Ich erwarte auf jeden Fall eine ausführlich wissenschaftlich basierte stichhaltig Klarstellung der Russen, die neueren Analysen den Verursacher Mayak betreffend. Womöglich die angabe alternativ möglicher Verursacher miteinschliessend. Sollte diese nicht erfolgen, sehe ich dies als Indiz dafür, das wohl Mayak der Verursacher war.
HG Z.

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Radioaktive Ruthenium Wolke 21 Aug 2019 23:01 #55901

Danke, Danke.

Würde man Ruthenium 106 überhaupt in ein Endlager packen, wenn man es so schon abgetrennt hat? Da steht beta-minus Zerfall, Halbwertzeit ein knappes Jahr... dann würde Rhodium 106 draus und das zerfällt innerhalb von ein paar Sekunden zu Palladium 106. Palladium 106 ist stabil. Von Ruthenium 103 zerfällt die Hälfte innerhalb von 40 Tagen zu Rhodium 103, und das ist stabil.

Wenn man es isolieren kann, kann man es auch für 50 Jahre in eine Tonne einschließen, und wenn man sie wieder aufmacht ist Palladium drin, vermischt mit Rhodium und Resten von Rutenium, die nicht radioaktiv waren, das kaum mehr Radioaktivität aufweist als natürliches Palladium auch, oder nicht?

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Radioaktive Ruthenium Wolke 22 Aug 2019 01:44 #55912

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Hallo Rabenschwinge,

Würde man Ruthenium 106 überhaupt in ein Endlager packen, wenn man es so schon abgetrennt hat?


Ich verstehe die Konstellation, bzw. den Schluss der in der Frage steckt..., nicht.
Ruthenium ist in abgebrannten Brennelementen %tual enthalten.. Um es freizusetzen, mit nun folgenden Halbwertzeiten bis zu 1nem Jahr, muss nicht unbedingt ein willentliches abtrennen erfolgen... denke ich mal. Mal freigesetzt, Beispiel Brennstäbe erhitzen unter Beteiligung von Sauerstoff, könnte es flüchtig werden.
Witziger Weise ist Ruthenium lateinisch und bedeutet Russland...
Somit ist ja wohl klar, wo es herkommt, das von 2017!

Grüße z.

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Radioaktive Ruthenium Wolke 22 Aug 2019 08:38 #55918

In dem Artikel, der blöderweise hinter einer Paywall ist, wurde es so dargestellt, als sei das abtrennen von Ruthenium indem man es zu Ruthenium-III-Oxid macht ein normaler Prozess, der immer bei der Aufbereitung erfolgen würde. Allerdings normalerweise nicht aus so heißen Brennstab-Fragmenten. Es wird davon ausgegangen, dass dabei etwas schief gegangen ist.

So ein Brennstab enthält auch noch jede Menge andere radioaktive Elemente. Wenn radioaktives Material aus einem Brennstab jenseits eines sehr gezielten Prozesses freigesetzt worden wäre, dann hätten da auch radioaktive Isotope anderer Elemente sein müssen, nicht nur Ruthenium. Um das genau zu wissen müsste man freilich die Zusammensetzung von so einem Brennstab kennen und Ahnung von Chemie haben, aber ein natürlicher Prozess, der Ruthenium sauber vom Rest trennt, scheint mir doch unwahrscheinlich.

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Radioaktive Ruthenium Wolke 22 Aug 2019 12:54 #55937

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Hallo Rabenschwinge,

Wenn radioaktives Material aus einem Brennstab jenseits eines sehr gezielten Prozesses freigesetzt worden wäre, dann hätten da auch radioaktive Isotope anderer Elemente sein müssen, nicht nur Ruthenium.


Guter Einwand, das hatte ich auch so gelesen. Wie gesagt, solte man sich bei weiterem intresse an der Sache, mal genauer anschauen in wie fern ein unkontrollierter Prozess Ru freisetzen könnte und ob dabei zwingend andere Elemente anfallen... die ähnlich flüchtig. Dies habe ich nicht weiter verfolgt.
NG Z.

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