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Farbpigment bindet gefährliches Cäsium im Wasser

01.11.2017

Farbpigment bindet gefährliches Cäsium im Wasser

Gut sechs Jahre hat es gedauert, bis Forscher der University of Tokyo ein Mittel gefunden haben, um radioaktives Caesium gezielt aus Wasser zu entfernen. Bei der Reaktorkatastrophe von Fukushima im März 2011 verseuchten große Mengen dieser Isotope in weitem Umkreis das Land. Jetzt ist es möglich, sie zu binden - und zwar mit einer vermeintlich einfachen Methode.

Zielgenaues Abfischen

Die Wissenschaftler nutzen als Rohstoffe das Farbpigment Preußisch Blau und nanofeine Fasern aus Zellulose, die aus Holz gewonnen wird und Basis der Papierherstellung ist. Daraus hat das Team um Ichiro Sakata und Bunshi Fugetsu Nanopartikel komponiert, die Cäsium in Wasser und an dessen Oberfläche gezielt absorbieren. Die Teilchen lassen sich, wenn sie gesättigt sind, abfischen und in strahlendichte Behälter verfrachten, sodass sie keinen Schaden mehr anrichten können.

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Cäsium zu binden, ist keine leichte Aufgabe. Die beiden Isotope 134 und 137 sind immer in Gesellschaft zahlreicher anderer Stoffe, die harmlos sind. Letztere müssen zunächst in aufwendigen Prozeduren aus dem Wasser herausgelöst werden, ehe Cäsium isoliert werden kann. Das Farbpigment mit der chemischen Bezeichnung Eisen(III)-hexacyanoferrat(II) besitzt Poren, die genau die richtige Größe haben, um Cäsiumisotope einzufangen. Größere Moleküle müssen zwangsläufig außen vor bleiben. Das machen sich Ärzte zunutze, um Patienten, die Cäsiumisotope im Körper haben, zu entgiften.

Sättigung erkennbar

Das einfach auf die Reinigung von Wasser zu übertragen, ist nicht möglich. Preußisch Blau und Wasser vermischen sich, sodass sich die Pigmente nicht mehr finden lassen. Der Nutzen für die Umwelt ist nahezu nicht vorhanden. Aus diesem Grund entwickelten die japanischen Forscher Nanopartikel, die Preußisch Blau enthalten, Wasser jedoch abstoßen. Jetzt war es möglich, die mit Cäsium gesättigten zu identifizieren und aus dem Wasser zu entfernen. Sie sind sehr effektiv: Ein Gramm bindet 139 Milligramm Cäsium.

Die Entwicklung von Möglichkeiten, Cäsium aus der Umwelt zu entfernen, nahm nach der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl im Jahr 1986 erheblich zu. Verfahren, die Isotope aus dem Boden zu entfernen, etwa durch Aussäen von Pflanzen, die Cäsium in ihren Wurzeln binden, gibt es bereits. Die japanische Technik mit einem Farbpigment ist die erste praktikable für die Behandlung von verseuchtem Wasser.

 
Quelle: UD/pte

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