Preußisch Blau: Nanopartikel binden Cäsium (Foto: Sakata & Mori Laboratory)

Tokio (pte029/17.10.2017/12:30) –

Gut sechs Jahre hat es gedauert, bis Forscher der University of Tokyo http://www.u-tokyo.ac.jp/en ein Mittel gefunden haben, um radioaktives Caesium gezielt aus Wasser
zu entfernen. Bei der Reaktorkatastrophe von Fukushima im März 2011
hatten große Mengen dieser Isotope in weitem Umkreis das Land verseucht.
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.

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.