Forum: Offtopic Kann inonisierende Strahlung andere Stoffe radioaktiv werden lassen?


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von Jan K. (keksstein)


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Ich weiß, kein Chemieforum :-)

Ich war bisher der Meinung, ist ein Gegenstand radioaktiv kontaminiert 
heißt das das Stäube von radioaktiven Stoffen an ihm haften. Schafft man 
es die Stäube zu entfernen ist der Gegenstand wieder "sauber".

Ich habe jetzt neulich eine Dokumentation gesehen, eine arme Person in 
der Geschichte der Menschheit soll scheinbar so heftige Strahlung 
abbekommen haben das das Eisen im Blut selbst danach radioaktiv war. In 
dem Fall gab es keinen Kontakt mit irgendwelchen Stäuben weil die 
ionisierende Strahlung von  kontaminiertem Wasser in einem Tank kam, 
entweder die Information ist falsch oder ich habe es nicht verstanden.

Was passiert wenn große Menge an Strahlung z.B. einen Eisenblock über 
längere Zeit trifft? Ist das Eisen danach selbst Radioaktiv?
Das würde ja bedeuten das das Eisen anschließend von selbst in irgend 
ein anderes Element zerfällt?

Danke und Gruß

von Jack V. (jackv)


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Jan K. schrieb:
> Ich weiß, kein Chemieforum :-)

Wär’ auch doof – deine Frage bezieht sich immerhin auf Physik.

Zur Antwort: „ionisierende Strahlung“ ist ein Sammelbegriff für 
Strahlung, die energiereich genug ist, etwa Elektronen aus Atomen zu 
schubsen. Das fängt bei UV schon an, und ist nach oben hin offen. 
Natürlich wird UV-Strahlung Dinge nicht radioaktiv werden lassen, andere 
Strahlungsarten können das hingegen sehr wohl verursachen, etwa indem 
sie ein Neutron in das Atom bringen, sodass ein instabiles Isotop daraus 
wird.

: Bearbeitet durch User
von Max M. (jens2001)


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Jan K. schrieb:
> neulich eine Dokumentation

WO???
QUELLE???

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Jan K. schrieb:
> das das Eisen im Blut selbst danach radioaktiv war.

Eisen ist nicht Radioaktiv. Punkt.

Logische Schlussfolgerung: Wenn davon etwas Radioaktiv wurde, dann ist 
das jezt kein Eisen mehr.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Jan K. schrieb:
> Was passiert wenn große Menge an Strahlung z.B. einen Eisenblock über
> längere Zeit trifft? Ist das Eisen danach selbst Radioaktiv?

Hängt von Art und Intensität der Strahlung ab. Komponenten im 
Reaktordruckbehälter und dieser selbst kriegen heftige 
Neutronenstrahlung ab, die in mehrerlei Hinsicht materialverändernd 
wirkt, auch Eisenatome in instabile Isotope umwandelt.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Möglicherweise hat jemand radioaktives Eisen-60 gemeint. Das ist aber 
micht das Eisen, welches wir im Blut haben. Auf der Erde gibt es kein 
Eisen-60.

von (prx) A. K. (prx)


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Steve van de Grens schrieb:
> Jan K. schrieb:
>> das das Eisen im Blut selbst danach radioaktiv war.
>
> Eisen ist nicht Radioaktiv. Punkt.
>
> Logische Schlussfolgerung: Wenn davon etwas Radioaktiv wurde, dann ist
> das jezt kein Eisen mehr.

Sorry, aber ebenso klar geantwortet: Das ist Unsinn. Punkt.

Schau dir in https://de.wikipedia.org/wiki/Eisen rechts die 
Isotopentabelle an. Ist alles Eisen, aber nur manche sind stabil.

https://de.wikipedia.org/wiki/Aktivierung_(Radioaktivit%C3%A4t)

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Steve van de Grens schrieb:
> Jan K. schrieb:
>> das das Eisen im Blut selbst danach radioaktiv war.
>
> Eisen ist nicht Radioaktiv. Punkt.
>
> Logische Schlussfolgerung: Wenn davon etwas Radioaktiv wurde, dann ist
> das jezt kein Eisen mehr.

Hut ab vor soviel Kompetenz!
Isotope - Kennste, kennste, kennste?
z.b. Fe52,Fe53,Fe55?

scnr,
WK

von Uwe (neuexxer)


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Ja, (manche) ionisierende Strahlung KANN manche andere Stoffe
"aktivieren" - aktivieren im Sinne von "radioaktiv machen".

Das hängt nicht von der "Menge der Strahlung" ab, sondern von
Energie und Art der Stahlung(squanten) und von der Art des
bestrahlten Stoffs.

von Jan K. (keksstein)


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Jack V. schrieb:
> Natürlich wird UV-Strahlung Dinge nicht radioaktiv werden lassen, andere
> Strahlungsarten können das hingegen sehr wohl verursachen, etwa indem
> sie ein Neutron in das Atom bringen, sodass ein instabiles Isotop daraus
> wird.

Danke für die Erklärung.

Max M. schrieb:
> WO???
> QUELLE???

War ein Video aus YT, ich finde es leider nicht mehr. Es ging um einen 
Vorfall in Los Alamos:

https://en.wikipedia.org/wiki/Cecil_Kelley_criticality_accident

(prx) A. K. schrieb:
> Hängt von Art und Intensität der Strahlung ab. Komponenten im
> Reaktordruckbehälter und dieser selbst kriegen heftige
> Neutronenstrahlung ab, die in mehrerlei Hinsicht materialverändernd
> wirkt, auch Eisenatome in instabile Isotope umwandelt.

Was mir dann aber noch nicht klar ist, wie ist es dann überhaupt möglich 
eine so starke Strahlenquelle wie in einem Reaktor abzuschirmen? Die 
Schirmung müsste ja dann selbst mit der Zeit Radioaktiv werden und 
praktisch "durchfressen"?

von (prx) A. K. (prx)


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Jan K. schrieb:
> Das würde ja bedeuten das das Eisen anschließend von selbst in
> irgend ein anderes Element zerfällt?

Korrekt. Beispiel: Das instabile Isotop Eisen-59 zerfällt mit einer 
Halbwertszeit von 44 Tagen zu Cobalt-59.

https://www.periodensystem-online.de/index.php?id=isotope&el=26&mz=59&show=nuklid

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Jan K. schrieb:
> wie ist es dann überhaupt möglich
> eine so starke Strahlenquelle wie in einem Reaktor abzuschirmen?

Naja, nach dem "homoeopathischen" Motto: viel hilft viel. Ordentlich 
Beton, Stahl, Blei, Wasser...
Hat einen Grund, warum sich atomgetriebene Flugzeuge und Autos nicht so 
gut am Markt behaupten konnten.

> Die
> Schirmung müsste ja dann selbst mit der Zeit Radioaktiv werden und
> praktisch "durchfressen"?

Passiert auch. Sollte man halt vorher rechtzeitig den Reaktor wieder 
runterfahren, bevor's zerbroeselt ist.

Gruss
WK

von Michael G. (mjgraf)


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von (prx) A. K. (prx)


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Jan K. schrieb:
> Was mir dann aber noch nicht klar ist, wie ist es dann überhaupt
> möglich eine so starke Strahlenquelle wie in einem Reaktor
> abzuschirmen? Die Schirmung müsste ja dann selbst mit der Zeit
> Radioaktiv werden und praktisch "durchfressen"?

Yep. So isses. Wobei das Wasser den grössten Teil der Strahlung 
abbekommt. Und die Gefahr für den Druckbehälter liegt weniger in dessen 
Aktivierung, sondern in der Veränderung der Struktur des Metalls und 
damit in einer möglichen Versprödung: Rissbildung.

Die Schirmung wird mit der Zeit teilweise radioaktiv. Aber die Strahlung 
bei deren Zerfallsprozessen ist zu schwach, um andere Kerne zu 
aktivieren. Besagtes Eisen-59 zeigt Beta-Zerfall, das ist 
Elektronenstrahlung. Damit gehts nicht.

Die Besonderheit der Kernspaltungprozesse in Uran und ein paar anderen 
Atomen ist ebendiese Spaltung, bei der Neutronen freiwerden. Die 
Strahlung der weitaus meisten Zerfallsprozesse vernichtet dir allenfalls 
die Molekül-Struktur deiner DNA, kann aber den Atomkernen nichts 
anhaben.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Steve van de Grens schrieb:
> Eisen ist nicht Radioaktiv. Punkt.

Erzähle hier keinen Stuss

https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/eisen-isotope.php

Natürlich können Stoffe radioaktiv werden, wenn sie (nicht mit UV Licht 
aber ausreichend harter Strahlung) bestrahlt werden, das ist der Weg zur 
Herstellung von Isotopen, von denen manche instabil sind, also wieder 
zerfallen unter Abgabe von Strahlung.

Daher werden Kernfusionsanlagen (wenn wir sie denn mal erfinden) ebenso 
zu radioaktivem Schrott wie AKW.

von (prx) A. K. (prx)


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Michael B. schrieb:
> Daher werden Kernfusionsanlagen (wenn wir sie denn mal erfinden) ebenso
> zu radioaktivem Schrott wie AKW.

Wobei man fairerweise hinzufügen sollte, dass die Halbwertszeit 
solcherart aktivierten Materials überwiegend viel geringer ist, als die 
manchen Mülls aus der Kernspaltung. Da gehts nicht um Hundertausende 
Jahre.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7644852 wurde vom Autor gelöscht.
von Falk B. (falk)


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Uwe schrieb:
> Ja, (manche) ionisierende Strahlung KANN manche andere Stoffe
> "aktivieren" - aktivieren im Sinne von "radioaktiv machen".
>
> Das hängt nicht von der "Menge der Strahlung" ab, sondern von
> Energie und Art der Stahlung(squanten) und von der Art des
> bestrahlten Stoffs.

Nö. Denn dann wäre es keine IONISIERENDE Strahlung! Das steckt ja schon 
im Wort! IONEN sind nicht radioaktiv (Atomkern), nur chemisch verändert 
(Elektronenanzahl)

Die einzige Strahlung, welche Materialien radioaktiv machen kann, ist 
Neutronenstrahlung. Die gilt aber AFAIK nicht als ionisierend, auch wenn 
sie deutlich stärker und schädlicher ist. Röntgen- oder Gammastrahlung 
ist ionisierend, erzeugt aber keine radioaktiven Stoffe.

von Falk B. (falk)


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Michael B. schrieb:
> Natürlich können Stoffe radioaktiv werden, wenn sie (nicht mit UV Licht
> aber ausreichend harter Strahlung) bestrahlt werden,

Nö.

> das ist der Weg zur
> Herstellung von Isotopen,

Ja, aber dafür braucht man Neutronen. Das sind aber Teilchen und keine 
Elektromagnetischen Wellen wie UV oder Röntgenstrahlung.

von (prx) A. K. (prx)


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Jan K. schrieb:
> War ein Video aus YT, ich finde es leider nicht mehr. Es ging um einen
> Vorfall in Los Alamos:

Bei diesem Vorfall wurde der Behälterinhalt teilweise kritisch, d.h. 
entwickelte eine Kettenreaktion wie im Kernreaktor. Mit austretender 
Neutronenstrahlung als Folge. Kommt gelegentlich vor, wenn man unachtsam 
ist, so auch 1999 in Tōkaimura.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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https://de.wikipedia.org/wiki/Ionisierende_Strahlung

"Ionisierende Strahlung (auch Ionisierende Strahlen) ist eine 
Bezeichnung für jede Teilchen- oder elektromagnetische Strahlung, die in 
der Lage ist, Elektronen aus Atomen oder Molekülen zu entfernen (meist 
durch Stoßprozesse), sodass positiv geladene Ionen oder Molekülreste 
zurückbleiben (Ionisation). "

von Falk B. (falk)


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Falk B. schrieb:
> Die einzige Strahlung, welche Materialien radioaktiv machen kann, ist
> Neutronenstrahlung. Die gilt aber AFAIK nicht als ionisierend,

OK, Neutronenstrahlung wirkt auch ionisierend.

"Freie Neutronen haben, da sie elektrisch neutral sind, selbst keine 
merkliche Wechselwirkung mit Elektronen. Sie ionisieren aber indirekt 
durch Kernreaktionen oder Streuprozesse an Atomkernen. Der effektivste 
Impulsübertrag schneller Neutronen erfolgt auf Wasserstoffatomkerne, die 
fast dieselbe Masse besitzen (elastischer Stoß). Darum ist Wasser 
einerseits ein guter Moderator; andererseits sind schnelle Neutronen für 
lebendes Gewebe besonders gefährlich, weil es stets Wasser enthält (etwa 
im Cytosol). Jedes Wassermolekül (H2O) enthält zwei Wasserstoffatome 
(H)."

von Michael B. (laberkopp)


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(prx) A. K. schrieb:
> Wobei man fairerweise hinzufügen sollte, dass die Halbwertszeit
> solcherart aktivierten Materials überwiegend viel geringer ist, als die
> manchen Mülls aus der Kernspaltung

Was wiederum bedeutet, dass die Strahlungsintensität proportional höher 
ist.

von Jan K. (keksstein)


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(prx) A. K. schrieb:
> Die Besonderheit der Kernspaltungprozesse in Uran und ein paar anderen
> Atomen ist ebendiese Spaltung, bei der Neutronen freiwerden. Die
> Strahlung der weitaus meisten Zerfallsprozesse vernichtet dir allenfalls
> die Molekül-Struktur deiner DNA, kann aber den Atomkernen nichts
> anhaben.

Klasse und Laienverständlich erklärt, vielen Dank dafür!

Auch an alle anderen Danke, ich meine die Basics verstanden zu haben.

von Uwe (neuexxer)


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> Die einzige Strahlung, welche Materialien radioaktiv machen kann, ist
> Neutronenstrahlung. Die gilt aber AFAIK nicht als ionisierend,

Lt. meinem Physikbuck (Höfling, ca. 1975) können auch andere
Strahlen aktivieren;
in Strahlungsabsorbern z.B. gibt es "Sekundärprozesse"
uva.

Dass Neutronen besonders wirksam aktivieren
(und besonders in wasserstoffhaltiger Materie mittelbare Ionisationen,
durch "Rückstosskerne", verursachen,) ändert daran nichts.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Strahlung:

Beta-Strahler:
Elektronen können ionisieren.
Wenn Elektronen ein Proton treffen, könnte man annehmen, dass dann ein 
Neutron entsteht:
Hierbei verwandelt sich ein Proton des Kerns durch Einfangen eines 
Elektrons aus einer kernnahen Schale der Atomhülle in ein Neutron und 
ein Neutrino.
Wahrscheinlichkeit ist sehr gering, d.h. muss sehr lange dem ausgesetzt 
sein.
Meistens ergibt sich ein instabiler Kern, der dann zerfällt.

Alpha-Strahler:
Protonen können ionisieren.
Die Teilchen können eingefangen werden.
Meistens ergibt sich ein instabiler Kern, der dann zerfällt.

Protonen-Strahler:
Protonen können ionisieren.
Die Teilchen können eingefangen werden.
Meistens ergibt sich ein instabiler Kern, der dann zerfällt.

Neutronen-Strahler:
(Ionisieren, wenn z.B. Elektronen rausgeschlagen werden.)
Die Teilchen können eingefangen werden.
Meistens ergibt sich ein instabiler Kern, der dann zerfällt.

Gamma-Strahler:
(Ionisieren, wenn z.B. Elektronen rausgeschlagen werden.)
Verursacht in der Regel keine Kernumwandlungsprozesse.
Kann bei obigen Strahlungen die Reaktionsfreudigkeit verbessern, wenn 
gleichzeitig ein Kern getroffen wird.
Wahrscheinlichkeit ist extremst gering, d.h. muss extremst lange dem 
ausgesetzt sein, liegt unterhalb der Messgenauigkeit.

Neutino/Quarks:
....

von Rbx (rcx)


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Es ist bei solchen Fragen auch sinnvoll, sich ein Dokublatt zu 
schnappen, und sich selber ein paar merkwürdige Notizen zu machen:
https://www.lfu.bayern.de/buerger/doc/uw_56_radioaktivitaet_strahlung_grundbegriffe.pdf

von Carypt C. (carypt)


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Wasser hat die Eigenschaft schnelle Neutronen abzubremsen, nur langsame 
Neutronen dringen leicht in andere Kerne ein (ungefähr vielleicht 1-2 
km/h).

von Falk B. (falk)


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Uwe schrieb:
>> Die einzige Strahlung, welche Materialien radioaktiv machen kann, ist
>> Neutronenstrahlung. Die gilt aber AFAIK nicht als ionisierend,
>
> Lt. meinem Physikbuck (Höfling, ca. 1975) können auch andere
> Strahlen aktivieren;
> in Strahlungsabsorbern z.B. gibt es "Sekundärprozesse"
> uva.

Welche denn? Werd mal konkret.

> Dass Neutronen besonders wirksam aktivieren
> (und besonders in wasserstoffhaltiger Materie mittelbare Ionisationen,
> durch "Rückstosskerne", verursachen,) ändert daran nichts.

Sie aktivieren als EINZIGE! Denn das ist ja die Definition von 
radioaktiven Isotopen! Geleiche Anzahl Protonen und Elektronen (chemisch 
identisch), aber unterschiedliche Anzahl von Neutronen, welche einige 
davon instabil = radioaktiv macht. Wie willst du dieses Neutron aus 
elektromagnetischer Strahlung erzeugen?

Neutronenstrahlung ionisiert auch indirekt, wie oben im Wikipediaartikel 
beschrieben. Das ist aber KEINE radioaktive Aktivierung!

von (prx) A. K. (prx)


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Also wenn wir schon so weit sind: Um mit Alphastrahlung, also 
Helium-Kernen, anderen Atomkernen nahe zu kommen, musst du aufgrund der 
Abstoßung der beiderseits positiven Ladungen schon sehr viel Gewalt 
anwenden. Neutronen sind da klar im Vorteil, weil neutral.

von (prx) A. K. (prx)


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Carypt C. schrieb:
> Wasser hat die Eigenschaft schnelle Neutronen abzubremsen, nur langsame
> Neutronen dringen leicht in andere Kerne ein (ungefähr vielleicht 1-2
> km/h).

Anmerkung: Zumindest ist die Wahrscheinlichkeit des Einfangs deutlich 
höher. Es gab und gibt aber eine Anzahl Reaktoren auf Basis schneller 
Neutronen. Der schnelle Brüter verdankt dem seinen Namen, aber auch der 
hauptsächlich bei hiesigen Forinten beliebte DFR basiert darauf.

: Bearbeitet durch User
von J. S. (jojos)


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Nahezu jedes Blech in deinem Umfeld wurde während der Produktion 
mehrfach durchstrahlt, da bleibt nichts an Strahlung hängen.

von (prx) A. K. (prx)


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Dafür muss man nicht einmal sein Heilig's Blechle bemühen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Lebensmittelbestrahlung

Folgen hat das natürlich schon, aber nicht in Form von Aktivierung. 
Würde man sonst nicht machen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas M. (andreas_m62)


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Irgendwo hab ich mal gelesen,
dass man ganz scharf ist auf den Stahl von Schiffen,
die vor 1945 gebaut und gesunken sind,
weil der nicht radioaktiv kontaminiert ist.

von (prx) A. K. (prx)


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Hat nichts mit Aktivierung zu tun, sondern mit Kontaminierung.
https://de.wikipedia.org/wiki/Low-background_steel

: Bearbeitet durch User
von Rainer Z. (netzbeschmutzer)


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(prx) A. K. schrieb:
> Hat nichts mit Aktivierung zu tun, sondern mit Kontaminierung.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Low-background_steel

Interessant. Haben die Kontaminierungen auch Auswirkungen auf 
Krebserkrankungen?

von (prx) A. K. (prx)


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Das Cobalt-60 im Artikel ist ein ziemlich kräftiger Gammastrahler, der 
in medizinischem Equipment als solcher genutzt wird. Beispielsweisen in 
der Krebsbekämpfung. Aber konzentriert. Ist eine Frage der Dosis und 
dürfte in Stahl gesundheitlich völlig irrelevant sein, selbst der deiner 
gusseisenen Pfanne.

Es gibt so manche Radioaktivität in der Umwelt, und zwar schon immer. 
Ist nur mehr geworden. Der Stahl deines Autos wird dich wahrscheinlicher 
bei einem Unfall umbringen, und die Pfanne haut dir vielleicht deine 
Olle über die Rübe.

: Bearbeitet durch User
von Carypt C. (carypt)


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Für Messanwendungen sucht man solch alten Stahl. Meinens Wissens werden 
die schwach radioaktiven Abfälle einfach in neuem Stahl mit eingegossen.
An einem ehemaligen Hochofen in Emden "Nordferro" war am unteren 
Ausslassbereich ein Radioaktivitätsaufkleber angebracht. Der Hochofen 
wurde nach indien verkauft.

von Rbx (rcx)


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(prx) A. K. schrieb:
> Dafür muss man nicht einmal sein Heilig's Blechle bemühen.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Lebensmittelbestrahlung
>
> Folgen hat das natürlich schon, aber nicht in Form von Aktivierung.
> Würde man sonst nicht machen.

Echt interessanter Thread. Bei den Katzen in Australien könnte man auch 
eher Curare oder ähnliche Hintergründe im Futter vermuten.

Beim seltsamen süßlich-fauligen Geschmack in den aktuellen verfügbaren 
Milchtüten und Milchflaschen vermute ich Lücken in der 
Verarbeitungslogistik.

von Mani W. (e-doc)


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von Carypt C. (carypt)


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ich könnte mir vorstellen, daß Beta+ (positron) Strahlung Neutronen in 
Protonen umwandeln könnte, nur ist eine Wechselwirkung mit Elektronen 
eben viel wahrscheinlicher. Naja. Das Tschernobyler Eisen wird nicht von 
ionisierender Strahlung radioaktiv geworden sein. Normale Strahler sind 
Holz C14, Ziegel, Eisen, Granit, so ungefähr. Der natürliche Strahler 
Kalium40 könnte unter anderen dafür verantwortlich sein, daß der Erdkern 
immer noch flüssig ist, so hat mir mal jemand erzählt.

von Uwe (neuexxer)


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>> Lt. meinem Physikbuck (Höfling, ca. 1975) können auch andere
>> Strahlen aktivieren;
>> in Strahlungsabsorbern z.B. gibt es "Sekundärprozesse"
>> uva.

> Welche denn? Werd mal konkret.

Gerne, abgeschrieben aus gleicher Quelle:

Al27 + He4 => P30 + n
P30 => Si30 + e(+)

Auf deutsch:
Aluminiumkerne 27 werden mit Alpha-Teilchen beschossen:
heraus kommt jeweils ein Phosphorkern und ein Neutron.
Ersterer zerfällt dann zu Silicium 30 (undgibt ein Positron ab).
War demnach also sehr wohl "aktiviert".

Und:
(Auch) Alpha-Teilchen (Helium-Kerne) können sehr wohl ionisieren,
wenn sie eine dafür geeignete Energie (d.h. Geschwindigkeit)
mitbringen.

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