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Polonium-210

Polonium-210 Polonium-210 ist das in der Natur am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann nur eintreten, wenn das Radionuklid mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden in den Körper aufgenommen wird. Die Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium sind so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. Polonium ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 84. Es ist ein silbriges, radioaktives Metall, das sich in chemischen Reaktionen ähnlich verhält wie Tellur und Bismut. Stabile Polonium- Isotope gibt es nicht. In der Natur ist Polonium-210 das am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran -238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Im Mittel befinden sich in einer Tonne Erde ca. 0,0002 Mikrogramm ( µg ) Polonium (entspricht 2 x 10 -10 ppm ). Technisch wurde Polonium-210 ursprünglich über eine chemische Abtrennung aus Pechblende bzw. den Zerfallsprodukten des Radiums hergestellt. Dies ist jedoch sehr aufwendig. Heute lässt sich Polonium-210 einfacher künstlich herstellen, indem man Bismut im Kernreaktor mit Neutronen bestrahlt. Verwendung Verwendet wird Polonium-210 in Kombination mit Beryllium als Neutronenquelle, in Antistatikelektroden/-pinseln zur Elimination statischer Aufladungen, in hochempfindlichen optischen und mechanischen Messgeräten zur Elimination statischer Aufladungen und als leichtgewichtige, thermoelektrische Batterie in der Raumfahrt. Physikalische Eigenschaften Polonium-210 hat eine physikalische Halbwertszeit von 138 Tagen. Es emittiert beim radioaktiven Zerfall Alphateilchen, wobei Blei-206 entsteht. Die emittierten Alphateilchen haben zwar eine hohe Energie, jedoch nur eine geringe Reichweite. In Luft beträgt die Reichweite des Alphateilchens weniger als 4 Zentimeter, in menschlichem Gewebe ( z.B. auch in der Haut) weniger als 0,1 Millimeter. Aufnahme in den menschlichen Körper Eine Gesundheitsgefährdung durch radioaktives Polonium kann daher nur eintreten, wenn das Radionuklid in den Körper aufgenommen wird (Inkorporation). Dies kann geschehen durch Aufnahme mit der Nahrung oder mit dem Trinkwasser ( Ingestion ) durch Einatmen ( Inhalation ) oder über die Haut, beispielsweise über offene Wunden. Aufgrund des natürlichen Vorkommens nimmt der Mensch über die genannten Wege pro Jahr durchschnittlich 58 Bq Polonium-210 auf. Für Raucher erhöht sich die Menge des über die Lunge aufgenommenen Polonium-210 aufgrund des natürlichen Gehaltes im Tabak. Zwischenprodukte der Uran -Radium-Zerfallsreihe können sich auf Tabakblättern ablagern oder über die Wurzeln in die Tabakpflanze aufgenommen werden. Durch deren radioaktiven Zerfall entsteht Polonium-210. Eine Zigarette enthält demnach etwa 9 bis 15 mBq Polonium-210. Gesundheitliche Wirkungen Da Polonium-210 eine sehr energiereiche Alpha-Strahlung aussendet, besitzt es eine hohe Radiotoxizität ; seine chemische Toxizität ist um Größenordnungen geringer und spielt daher bei der gesundheitlichen Bewertung keine Rolle. Nach Aufnahme des Poloniums durch Nahrung oder Trinkwasser wird ein großer Teil (50-90 % ) auf direktem Weg über den Verdauungstrakt ausgeschieden. Der restliche Teil, der im Magen-Darm-Trakt ins Blut aufgenommen wird, verteilt sich - ebenso wie auch das über die Lunge aufgenommene Polonium - im gesamten Körper. Dabei beträgt die biologische Halbwertzeit von Polonium-210 im Körper 50 Tage. Das heißt: Nach 50 Tagen befindet sich noch 50 Prozent der aufgenommenen Poloniummenge im Körper. Der Rest wird sukzessive über Urin und Fäzes ausgeschieden. Letztendlich ist die gesundheitliche Wirkung des Polonium-210 von der aufgenommenen Menge abhängig. So sind die oben genannten Mengen an natürlich aufgenommenem Polonium so gering, dass sie praktisch keine gesundheitlichen Auswirkungen zur Folge haben. Eine Abschätzung ergibt, dass ca. 833 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Nahrung (also durch Ingestion ) bzw. 303 Bq Polonium-210 pro Jahr über die Lunge (also über Inhalation ) aufgenommen werden müssten, um im Bereich der effektiven Folgedosis von 1 Millisievert ( mSv ) pro Jahr zu liegen. Gesundheitlich bedenkliche Konsequenzen können daher praktisch nur bei unbeabsichtigter oder beabsichtigter (vorsätzlicher) Zufuhr von technisch erzeugtem Polonium auftreten. In diesem Zusammenhang ist der mysteriöse Tod des früheren Geheimdienstoffiziers Alexander Litwinenko am 23. November 2006 zu nennen, in dessen Körper sehr hohe Aktivitäten an Polonium-210 nachgewiesen wurden. Aus Abschätzungen ist bekannt, dass die Aufnahme von etwa 20 MBq (20 Millionen Bq ) Polonium-210 innerhalb von wenigen Tagen zum Tod führen kann. Aufgrund der sehr hohen spezifischen Aktivität von Polonium-210 (1,67×10 14 Bq/g ) entspricht diese Aktivität in Gramm ausgedrückt einer sehr geringen Menge ( ca. 0,1 µg ) Polonium-210. Nachweismöglichkeiten Weil durch Polonium-210 nur Alphastrahlung ausgesendet wird, kann es nicht mit einem Ganzkörperzähler nachgewiesen werden. Für den Nachweis einer Inkorporation ist es daher notwendig, Stuhl- oder Urinproben zu untersuchen. In Urinproben ist der Nachweis einfacher als in Stuhlproben. Die Nachweisgrenze für Polonium-210 im Urin ist so niedrig, dass es bereits weit unterhalb gesundheitsrelevanter Auswirkungen möglich ist, Polonium im Körper nachzuweisen. Literatur Oeh, U., Li, W.B., Gerstmann, U., Giussani, A., H.G. Paretzke (2007): Hintergrundinformationen zu Polonium-210 und Betrachtungen zur Biokinetik und internen Dosimetrie vor dem Hintergrund des Falls Litwinenko. In: Bayer, A., Faleschini, H., Krüger, S., Strobl, Chr. (Eds.), Vorkehrungen und Maßnahmen bei Radiologischen Ereignissen, Publikationsreihe Fortschritte im Strahlenschutz, Fachverband für Strahlenschutz, TÜV Media GmbH , Köln, 70-81 Steiner, M., Hiersche, L., Poppitz-Spuhler, A., Ridder, F. (2007): Tabakrauch – die tägliche Dosis Polonium-210. In: Umweltmedizinischer Informationsdienst, ISSN 1862-4189 Stand: 08.04.2026

Induzierte Radioaktivitaet und Tritium als Umweltfaktoren des Fusionsreaktors

Im Rahmen des Deutschen Fusionsreaktor-Programms werden die Faktoren des Fusionsreaktors untersucht, die im Wesentlichen eine radioaktive Belastung der Umwelt bedingen koennten. Dazu gehoeren in erster Linie die durch Neutronen induzierte Radioaktivitaet im Blanket und die Tritium-Freisetzung aus dem Reaktor.

Radioaktivitaetsmessungen an Boden, Wasser, Lebensmitteln und Fertignahrung

Ermittlung des Ist-Zustandes der Fall-out Radioaktivitaet und der Umgebungsradioaktivitaet von Kernreaktoren.

Messungen der 129I-Emissionen der Aufbereitungsanlagen in Tomsk, Krasnojarsk und Tscheljabinsk für 131I-Dosisrekonstruktionen

Im weiträumigsten Gebiet um die militärischen 239Pu-Produktionsanlagen in Tscheljabinsk, Tomsk und Krasnojarsk und um das Testgebiet von Semipalatinsk wird mit Hilfe von Messungen des langlebigen 129I eine retrospektive Dosimetrie des kurzlebigen 131I durchgeführt. Unter Miteinbeziehung der 129I-Einträge durch die Kernwaffentests, die zivilen Aufbereitungsanlagen La Hague und Sellafield und den Reaktorunfall von Tschernobyl wird eine Datenbasis für die Verwendung von 129I als Tracer in der Umwelt erstellt. Wasserproben von Seen mit langen Abflusszeiten wie Khuvsugul Nuur, Uvs Nuur, Orog, Achit (alle Mongolei), Baikal, Balachasch, Issyk Kul und von kleineren Seen und Bodenproben aus dem Gebiet werden genommen. Mit Beschleunigungsmassenspektrometrie werden 129I /127I-Verhältnisse gemessen und 129I-Fluenzen abgeleitet. 129I-Immissionen und -Verteilungen werden mit atmosphärischen Transportrechnungen erhalten. In Abhängigkeit der Bestrahlungszeit der Brennelemente und der Wartezeit zwischen Bestrahlung und Aufbereitung werden mit atmosphärischen Transportmodellen 131I-Aktivitäten im Bereich der Anlagen und im Altai-Gebiet berechnet.

Erstellung eines mechanistischen Transportmodells fuer Spaltprodukte

Zur Vervollstaendigung von integralen Stoerfallanalysecodes, mit deren Hilfe die thermodynamischen, aerosolphysikalischen, radiologischen und chemischen Prozesse in einem Reaktor-Containment nach einem schweren Stoerfall simuliert werden, wird ein mechanistisches Transportmodell fuer Spaltprodukte erstellt. Zu Beginn des Projekts lag der Hauptschwerpunkt der Arbeiten in der qualitativen und quantitativen Beschreibung des Austrags von leichtfluechtigen Schadstoffen durch diffusive und konvektive Gasphasentransportprozesse. Darueber hinaus wurde der Austrag von suspendierten Feststoffpartikeln durch Tropfenabriss von Fluessigkeitsoberflaechen durch eine Gasstroemung analysiert. In den laufenden Arbeiten wird nunmehr die mechanische Freisetzung von Kuehlmittel und schwer fluechtigen Radionukliden insbesondere auch durch Zerplatzen von Blasen an Fluessigkeitsoberflaechen unter Beruecksichtigung physikalischer und chemischer Prozesse waehrend des Stoerfallablaufs untersucht.

Scoping (Vorverfahren) zum geplanten Neubau eines SMR-Kernkraftwerks am Standort Tušimice in der Tschechischen Republik

In der Tschechischen Republik wird der Bau und Betrieb eines SMR-Kernkraftwerks in Tušimice bei Chomutov (Region Ústí nad Labem) geplant (SMR steht für „Small Modular Reactor“). Dabei handelt es sich um Kernreaktoren mit einer reduzierten elektrischen Nettoleistung, die einzeln oder im Verbund mehrerer Einheiten betrieben werden können. Das Ministerium für Umwelt der Tschechischen Republik informierte das Bundesministerium für Umwelt, Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit sowie das Sächsische Staatsministerium für Umwelt und Landwirtschaft (SMUL) im Mai 2025 über das Vorhaben (Notifizierung) des geplanten Neubaus eines SMR-Kernkraftwerks am Standort Tušimice in der Tschechischen Republik. Das SMUL beteiligt sich am Verfahren zur grenzüberschreitenden Umweltverträglichkeitsprüfung für den Freistaat Sachsen. Das Niedersächsische Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz sowie das Bayerische Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz haben sich ebenfalls am Verfahren beteiligt. Die Federführung obliegt dem SMUL. Zunächst wurde ein Scoping-Verfahren zur Festlegung der Inhalte und Umfänge der UVP-Dokumentation eingeleitet. Das Scoping-Verfahren ist ein unselbstständiges Vorverfahren, in dem nur der Untersuchungsrahmen für die Umweltverträglichkeitsprüfung festgelegt wird. Die inhaltlich-fachlichen und technischen Fragen stehen dagegen erst im Rahmen der eigentlichen Umweltverträglichkeitsprüfung zur Diskussion. Stellungnahmen zum Scoping-Verfahren wurden in deutscher Sprache vom Ministerium für Umwelt der Tschechischen Republik bis zum 14. Juli 2025 auf folgenden Wegen angenommen (siehe auch Datei „Auslegungsinformation_Bekanntmachung“): Ministerstvo životního prostředí (Ministry of the Environment), Vršovická 1442/65, 100 10 Praha 10, Czech Republic, E-Mail: smr_tusimice@mzp.gov.cz. Am 13. Januar 2026 informierte das Umweltministerium der Tschechischen Republik über den Abschluss des Scoping-Verfahrens (Feststellungsverfahren). Die Scoping-Phase ist damit abgeschlossen. Im weiteren Verlauf werden in der Tschechischen Republik die Anforderungen festgelegt, die der Antragsteller des Vorhabens bei der Erstellung der Umweltverträglichkeitsprüfungsdokumentation zu berücksichtigen hat. Die sich aus den deutschen, polnischen, österreichischen und slowakischen Stellungnahmen ergeben Hinweise werden dabei berücksichtigt. Mit der Information seitens des Umweltministeriums der Tschechischen Republik wurden gleichzeitig die hier veröffentlichten Unterlagen übersandt (Ergebnismitteilung und Abschlussbericht zum Scoping-Verfahren). Mit der letzten Aktualisierung des UVP-Portals zu diesem Vorhaben wurden die Ergebnismitteilung und der Abschlussbericht zum Scoping-Verfahren des Umweltministeriums der Tschechischen Republik in deutscher und tschechischer Sprache im UVP-Portal veröffentlicht.

Bau eines Kernreaktors: Deutsches Energieunternehmen schließt Vereinbarung mit Ruanda

Unterzeichnung einer Vereinbarung zum Bau eines technisch neu entwickelten Kernreaktors zwischen dem Energieunternehmen "Dual Fluid" und der Regierung von Ruanda, Kenntnis und Austausch zur energiepolitischen Entwicklung in Ruanda; Berichterstattung der Landesregierung im Ausschuss für Europa und Eine Welt

Strahlenschaeden in Reaktorstrukturmaterialien

Hohe Neutronenfluesse, die im Inneren von Schnellen Bruetern oder an der ersten Wand der projektierten Fusionsreaktoren auftreten, fuehren zu Strahlenschaeden, von denen das Volumenschwellen, bedingt durch Porenbildung im Material, von hoher Bedeutung fuer die Sicherheit und Rentabilitaet bestimmter Reaktorkonzeptionen ist. In nahezu allen Staaten, die sich mit Kernenergie beschaeftigen, versucht man deshalb, die zur Porenbildung fuehrenden Prozesse besser zu verstehen und schwellresistente Materialien zu entwickeln. Als eine geeignete Untersuchungsmethode hierfuer erwies sich die Simulation von Neutronenschaeden mit hochenergetischen schweren Ionen. Damit ist es moeglich, innerhalb einiger Minuten bis Stunden Strahlenschaeden zu erzeugen, wie sie im Reaktor erst nach Jahren auftreten. Neue Experimente ueber Diffusionsvorgaenge und das Verhalten von Ausscheidungen in NiCrAl-Legierungen bei Schwerionenbestrahlung sind in Vorbereitung. Dazu wurde ein neuer Targethalter konzipiert und gebaut, der schnelle Aufheiz- und Abkuehlvorgaenge erlaubt. Hierdurch werden unerwuenschte Ausheileffekte vermieden. Zur Untersuchung der Materialien wurde ein 100kV-Elektronenmikroskop installiert.

Verhalten von radioaktivem Caesium (freigesetzt durch den Reaktorunfall von Tschernobyl) in typischen Boeden Norddeutschlands

Durch den Reaktorunfall in Tschernobyl wurde unter anderem das langlebige radioaktive Isotop Cs-137 freigesetzt und ueber weite Regionen Europas - einschliesslich der norddeutschen Tiefebene - verteilt. Die Verlagerung des Caesiums wird in charakteristischen Boeden Norddeutschlands - Marsch, Moor, Podsol, Pseudogley - verfolgt und die Verfuegbarkeit dieses Nuklides fuer die Pflanze festgestellt. Die Untersuchungen sollen dazu beitragen, die Kenntnisse ueber das Verhalten des Cs in geringen Konzentrationen zu verbessern. Sie sollen ausserdem klaeren helfen, inwieweit Standorteigenschaften - insbesondere hohe Humusgehalte und Kalkgehalt - zur verstaerkten Mobilitaet beitragen. Ergebnisse unmittelbar praktischer Bedeutung koennten in Bezug auf Verbesserung der Vorhersagbarkeit des Cs-Verhaltens in Boeden, auf die Pflanzenverfuegbarkeit des Cs und auf das problem der stark variierenden Angaben zu Transferfaktoren erzielt werden.

Die Isotopenverteilung in Schlaemmen eines Vorfluters im Einzugsgebiet eines Reaktors

Ermittlung der Verteilung von Radioisotopen im Vorfluter. Umgebungsueberwachung anhand von Schlaemmen.

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