Das Projekt "Tritium, Kohlenstoff-14 und Krypton-85 in verschiedenen atmosphaerischen Gasen" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik.Nach langjaehrigen Messungen der Radioaktivitaet des atmosphaerischen Krypton, CO2 und Wasserdampfs sollen jetzt organische Bestandteile mit untersucht werden. Beim C-14 Gehalt des atmosphaerischen Methans ist moeglicherweise der Einfluss von Kernkraftwerken nachweisbar; infolge der zunehmenden Verwendung von Tritium in der biologischen und medizinischen Forschung wurden lokale Ueberhoehungen der Tritium-Konzentration bereits gemessen. Methode: Probennahme teils im Zuge der Luftverfluessigung (Methan, Krypton), teils durch chemische Absorption nach Verbrennung. Aktivitaetsmessung im Fluessigkeitsszintillationsspektrometer.
Das Projekt "Geochemische Untersuchungen im Mittelmeer" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik.Es soll die Tiefenwassererneuerung der verschiedenen Mittelmeerbecken, die Herkunft des Ausstromwassers an der Strasse von Gibraltar und Sizilien, sowie die Ausbreitung des Mittelmeerwassers in den Ostatlantik untersucht werden. Methode: Messung von Tiefenprofilen an verschiedenen Stationen von folgenden Groessen: Temperatur, Salzgehalt, Tritium, Krypton-85, Helium-3, Silikat, Sauerstoff, Freon.
Das Projekt "Datierung von alten Grundwaessern" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bern, Physikalisches Institut.Um Informationen ueber mittlere Verweilzeiten, ueber Herkunft und Fliesswege von Grundwaessern zu erhalten, werden Isotopenmethoden (radioaktive und stabile Nuklide) eingesetzt. Messungen werden v.a. an Waessern der NAGRA-Bohrungen und an benachbarten Waessern durchgefuehrt und interpretiert. Da bereits sehr alte Waesser gefunden wurden, werden neue Methoden mit einem groesseren Datierungsbereich benoetigt, z.B. mit Chlor-36 und Krypton-81. Diese Methoden sind in Entwicklung.
Spurenanalyse im BfS Mit hochempfindlichen physikalischen Messsystemen ist es dem BfS möglich, geringste Spuren radioaktiver Stoffe in der Luft zu detektieren. Dabei kann unterschieden werden, ob die nachgewiesenen radioaktiven Spuren natürlichen oder künstlichen Ursprungs sind. Diese Untersuchungen werden als Spurenanalyse bezeichnet und dienen unter anderem zur Überwachung des weltweiten Stopps von Kernwaffenversuchen. Aufgaben und Ziele der Spurenanalyse des BfS sind es, geringste Mengen radioaktiver Stoffe in der Luft nachzuweisen sowie deren Herkunft, Verteilung und Transport in der Umwelt zu untersuchen und kurz- und langfristige Änderungen auf niedrigstem Aktivitätsniveau zu verfolgen. Gesetzliche Grundlagen Gesetzliche Grundlagen für die Untersuchungen im Rahmen der Spurenanalyse sind das Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) mit den Messprogrammen zur AVV - IMIS , der EURATOM -Vertrag sowie der Vertrag zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( CTBT ). Die Messergebnisse werden von der Leitstelle Spurenanalyse im BfS zusammengefasst und an das Bundesumweltministerium ( BMUV ), die Internationale Atomenergieorganisation (International Atomic Energy Agency, IAEA ) sowie an die Europäische Union ( EU ) berichtet. Die Ergebnisse werden im Ereignisfall, wenn größere Mengen radioaktive Stoffe in die Luft gelangen (zum Beispiel bei einem Unfall in einem Kernkraftwerk) zusätzlich im System der elektronischen Lagedarstellung des Notfallschutzes ( ELAN ) bereitgestellt. Luftstaubsammler der Spurenanalyse auf dem Dach der BfS-Dienststelle in Freiburg Luftproben An der Messstation Schauinsland und in Freiburg werden Luftstaub- und Edelgasproben genommen und in den Spurenanalyselaboren am Standort Freiburg aufbereitet und gemessen. Die Luftstaub- und Edelgasproben werden kontinuierlich – in der Regel jeweils über eine Woche – gesammelt. Bei Bedarf (zum Beispiel nach dem Unfall in Fukushima ) werden zusätzlich Niederschlagsproben genommen und auf Radionuklide untersucht. Darüber hinaus werden Edelgasproben aus aller Welt im Edelgas-Labor in Freiburg analysiert. Labore Zur Spurenanalyse nutzt das BfS verschiedene Labore : Edelgas-Labor Gammaspektrometrie-Labor Radiochemie-Labor Edelgas-Labor Edelgas-Labor zur Spurenanalyse Akkreditiertes Labor nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 Aufgaben Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten Die radioaktiven Isotope der Edelgase Xenon (zum Beispiel Xenon-133) und Krypton (Krypton-85) spielen eine wichtige Rolle bei dem Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten wie unterirdischen Kernwaffentests sowie als Indikator für die Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen (auch zur Produktion von Plutonium für Kernwaffen). Das BfS unterstützt mit seinem Labor die Vertragsorganisation zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( CTBTO ) als " Support Labor". Das BfS nimmt wöchentlich Luftproben in Freiburg und auf dem Schauinsland. An derzeit weltweit weiteren sechs Probeentnahmestationen werden in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen wöchentlich Proben für die Analyse im Edelgas-Labor des BfS gesammelt. Hierzu werden die Proben an den Probenahmestellen so aufbereitet, dass sie in Druckdosen oder Gasbehältern an das Edelgas-Labor verschickt werden können. Verfahren Eine Edelgasprobe wird für die Aktivitätsmessung aufgearbeitet Im Edelgas-Labor wird die Luftprobe mittels eines gaschromatographischen Verfahrens analysiert; das heißt, das Gasgemisch wird in seine einzelnen chemischen Bestandteile getrennt. Die Aktivität des Kryptonanteils wird mit Hilfe von Messungen der Beta- Strahlung mit Proportionalzählrohren bestimmt. Das Gasvolumen des analysierten Kryptonanteils wird anschließend gaschromatographisch ermittelt. Für die Bestimmung der Aktivität der Xenon-Isotope betreibt das Edelgas-Labor zwei nuklidspezifische Xenon-Messsysteme. Mit diesen Systemen können die Aktivitäten und Aktivitätskonzentrationen der vier Xenon-Isotope Xenon-133, Xenon-135, Xenon-131m und Xenon-133m mit Hilfe der simultanen Messung von Beta- und Gamma-Strahlung bestimmt werden. Wird in Luftproben Xenon nachgewiesen, kann die so ermittelte Isotopenzusammensetzung Hinweise auf die mögliche Quelle des Xenons liefern. Das Verfahren wurde im März 2022 in den Akkreditierungsumfang aufgenommen. Bei erhöhtem Probenaufkommen besteht zusätzlich auch die Möglichkeit der Aktivitätsbestimmung von Xe-133 über die Betaaktivität analog zur Aktivitätsbestimmung von Kr-85. Nachweisgrenze Typische Nachweisgrenzen des Proportionalzählrohr-Messsystems liegen für die Aktivitäten von Krypton-85 bei zirka 0,03 Becquerel und bei zirka 0,01 Becquerel für Xenon-133. Für die nuklidspezifischen Xenon-Systeme liegt die Nachweisegrenze bei zirka 0,002 Becquerel . Gammaspektrometrie-Labor Gammaspektrometrie-Labor zur Spurenanalyse Akkreditiertes Labor nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 Aufgaben Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis von Spuren künstlicher Radionuklide in Luftstaubproben Spuren radioaktiver Stoffe im Luftstaub werden mit Hilfe der Gammaspektrometrie nachgewiesen. Die hierfür benötigten Proben werden mit Hochvolumensammlern genommen, der Sammelzeitraum beträgt in der Regel eine Woche. Im Ereignisfall ist auch eine tägliche Probenahme möglich. Ziel der Messungen ist die Bestimmung der Aktivitäten und Aktivitätskonzentrationen der verschiedenen gammastrahlenden Radionuklide , die aus der Luft auf Filtern abgeschieden wurden. Für die Suche nach radioaktiven Spuren werden im Gammaspektrometrie-Labor der Dienststelle Freiburg Luftstaubproben gemessen, die mit Hochvolumensammlern an der Messstation auf dem Schauinsland und auf dem Dach der Dienststelle in Freiburg genommen werden. Die Hochvolumensammler saugen die Luft mit einem Durchsatz von 700 bis 900 Kubikmetern pro Stunde über großflächige Aerosol -Filter. Die Staubpartikel mit den anhaftenden Radionukliden werden auf diesen Filtern abgeschieden. Verfahren Besaugter Aerosolfilter Die Filter werden nach Ende der Sammelzeit (in der Regel eine Woche) zu Tabletten gepresst. Um auch noch kleinste Mengen von Radionukliden nachweisen zu können, werden die Tabletten mit hochempfindlichen Reinstgermaniumdetektoren über mehrere Tage hinweg gemessen. Bleiabschirmungen dienen hierbei zur Reduzierung der überall vorhandenen Umgebungsstrahlung, die die Messung stören kann. Typische Nachweisgrenzen für die Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 liegen bei circa 0,1 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft. Nicht alle Radionuklide können anhand der Gammastrahlung identifiziert werden. Radionuklide wie zum Beispiel Strontium-90 oder Plutonium müssen zunächst radiochemisch abgetrennt und für die jeweilige Messung entsprechend aufbereitet werden. Dies erfolgt in der Regel jeweils monatsweise im Radiochemielabor der Dienststelle Freiburg. Gepresster Filter auf dem Detektor Die Überwachung von radioaktiven Spuren am Luftstaub ist unter anderem ein Bestandteil der Messprogramme nach AVV - IMIS und des EURATOM -Vertrags. Messungen außerhalb des Akkreditierungsumfangs Gasförmiges Jod Gasförmiges Jod kann nicht auf Luftstaubfiltern abgeschieden werden. Um dieses Jod nachweisen zu können, wird es an die Oberfläche eines festen Stoffes (zum Beispiel Aktivkohle) angelagert. Die dabei entstandene Probe wird gammaspektrometrisch untersucht. Niederschlagsproben Bei Bedarf (zum Beispiel nach dem Unfall in Fukushima ) werden an der Dienststelle in Freiburg sowie an der Messstelle auf dem Schauinsland zusätzlich Niederschlagsproben genommen und auf Radionuklide untersucht. Diese Proben enthalten die mit dem Niederschlag aus der Luft ausgewaschenen Radionuklide . Radiochemie-Labor Radiochemie-Labor zur Spurenanalyse Aufgabe: Umweltüberwachung im Rahmen der gesetzlichen Aufgaben Nachweis radioaktiver Elemente in Luftstaubproben: Strontium Uran Plutonium Nachweis von verdeckten nuklearen Aktivitäten An den Messstationen Schauinsland und in Freiburg gesammelte Luftstaubproben werden zunächst im Gammaspektrometrie-Labor gemessen und ausgewertet. Danach werden sie im Radiochemie-Labor mit speziellen Methoden aufbereitet, um Strontium, Uran und Plutonium einzeln abzutrennen. Verfahren Um eine möglichst niedrige Nachweisgrenze zu erreichen, werden jeweils vier bis fünf Wochenproben zu Monatsproben zusammengefasst und verascht. An der Asche dieser Proben werden die Aktivitätskonzentrationen der oben genannten Nuklide bestimmt. Hierfür wird die Probenasche in Säure aufgelöst und in einem speziell dafür vorgesehenen Mikrowellengerät aufbereitet. Anschließend werden die zu bestimmenden Nuklide mittels radiochemischem Analyseverfahren abgetrennt und auf Filtern beziehungsweise Edelstahlplättchen abgeschieden. Filterproben werden im Radiochemielabor aufgearbeitet Die Strontiumisotope werden mit einem Low-Level alpha/beta Messplatz gemessen. Dabei handelt es sich um ein Messsystem, mit dem kleinste Aktivitäten von Alpha- und Beta-Strahlern nachgewiesen werden können. Die Messung der Uran - und Plutoniumisotope erfolgt nach der elektrochemischen Abscheidung auf Edelstahlplättchen in einem Alphaspektrometer. Nachweisgrenzen Mit dem beschriebenen Verfahren werden Nachweisgrenzen von 1 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für Strontium-89, 0,03 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für Strontium-90 sowie 0,0005 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft für die Isotope Uran -234, Uran -235, Uran -238, Plutonium -238, Plutonium -239 und Plutonium -240 erreicht. Stand: 24.07.2024
Leitstellen für die Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt Die radioaktiven Stoffe in der Umwelt werden zum einen von den Ländern, zum anderen von Einrichtungen des Bundes überwacht. In diesem Zusammenhang wurden Leitstellen eingerichtet, die jeweils für die Überwachung bestimmter Umweltbereiche verantwortlich sind. Die Aufgaben der Leitstellen sind im Strahlenschutzgesetz bzw. der IMIS -Zuständigkeitsverordnung, der Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung radioaktiver Stoffe in der Umwelt ( AVV - IMIS ) und in der Strahlenschutzverordnung festgeschrieben. Der radioaktive Fallout durch die atmosphärischen Kernwaffenversuche in den 1950er und 1960er Jahren machte eine Überwachung der Belastung von Mensch und Umwelt durch Radioaktivität erforderlich. Wegen der Verpflichtungen durch den Artikel 35 des EURATOM -Vertrages von 1957 und der großtechnischen Nutzung der Kernenergie zur Energieproduktion wurde die Überwachung ausgeweitet und gesetzlich geregelt. Die radioaktiven Stoffe in der Umwelt werden zum einen von den Ländern, zum anderen von Einrichtungen des Bundes überwacht. Leitstellen: Einrichtungen des Bundes Gleichzeitig mit der amtlichen Überwachung wurden Leitstellen eingerichtet, die für bestimmte Umweltbereiche verantwortlich sind. Diese Leitstellen sind eingerichtet beim Bundesamt für Strahlenschutz , beim Deutschen Wetterdienst, bei der Bundesanstalt für Gewässerkunde, beim Max-Rubner-Institut, beim Bundesamt für Schifffahrt und Hydrographie, beim Thünen-Institut. Die Aufgaben Die Aufgaben der Leitstellen sind im Strahlenschutzgesetz ( StrlSchG ) mit der IMIS -Zuständigkeitsverordnung ( IMIS -ZustV) und in der Strahlenschutzverordnung ( StrlSchV ) festgeschrieben. Dies sind unter anderem: Überprüfung der Messdaten, die im Rahmen der Umweltüberwachung ( AVV - IMIS ) nach StrlSchG sowie im Rahmen der Emissions- und Immissionsüberwachung ( REI ) nach StrlSchV erhoben werden (Datenerzeuger sind unter anderem die amtlichen Messstellen der Länder, Bundesinstitute sowie die unabhängigen Messstellen zur Überwachung kerntechnischer Einrichtungen und die Betreiber kerntechnischer Einrichtungen), Zusammenfassung und Dokumentation der Daten der Umweltüberwachung nach StrlSchG sowie der Emissions- und Immissionsüberwachung, Überprüfung, Weiterentwicklung und Dokumentation von Probenahme- und Analyseverfahren (Messanleitungen) , Vergleichsanalysen zur externen Qualitätskontrolle (Ringversuche, Messvergleiche), Beratung der zuständigen Ministerien des Bundes und der Länder in fachlichen Fragen. Das BfS nimmt die Funktion einer Leitstelle in folgenden Bereichen wahr: Die Leitstellen des BfS Leitstelle Gesetzliche Grundlage Bemerkungen Leitstelle für Bodenoberflächen (In-situ-Gammaspektrometrie), Ortsdosis und Ortsdosisleistung ( ODL ) StrlSchG , IMIS -ZustV, AVV - IMIS , StrlSchV , REI ODL -Messnetz Leitstelle für Spurenanalyse StrlSchG , IMIS -ZustV, AVV - IMIS Spurenanalyse von radioaktiven Edelgasen (Krypton, Xenon) und luftstaubgebundenen Radionukliden Leitstelle für Trinkwasser, Grundwasser, Abwasser, Klärschlamm, Abfälle und Abwasser aus kerntechnischen Anlagen StrlSchG , IMIS -ZustV, AVV - IMIS , StrlSchV , REI Leitstelle für Arzneimittel und deren Ausgangsstoffe sowie Bedarfsgegenstände StrlSchG , IMIS -ZustV Leitstelle für Fortluft aus kerntechnischen Anlagen StrlSchG , IMIS -ZustV, REI Leitstelle für Fragen der Radioaktivitätsüberwachung bei erhöhter natürlicher Radioaktivität (ENORM) StrlSchG , IMIS -ZustV, StrlSchV Natürliche Radioaktivität in Umweltmedien, wie zum Beispiel Böden, Baustoffen sowie in industriellen Rückständen (zum Beispiel bei der Gewinnung von Erdgas) Qualitätssicherung von Messergebnissen durch die Leitstellen Die Leitstellen prüfen die Messergebnisse auf ihre Plausibilität und übernehmen die Qualitätssicherung der Daten. Korrekte Messergebnisse sind eine maßgebliche Voraussetzung, um in einem nuklearen Ereignisfall mögliche radiologische Auswirkungen richtig einschätzen zu können und die richtigen Maßnahmen zum Schutz der Bevölkerung zu treffen. Die Leitstellen entwickeln die anzuwendenden Probenahme- und Analyseverfahren, prüfen die Messdaten auf Plausibilität, führen Maßnahmen zur Qualitätssicherung durch, bereiten die verfügbaren Daten auf und erstatten Bericht an entscheidungsbefugte Stellen. Ringversuche und Laborvergleichsanalysen und -messungen als externe Qualitätskontrolle Die Leitstellen organisieren regelmäßig Ringversuche bzw. Laborvergleichsuntersuchungen zur externen Qualitätskontrolle. Dazu versendet die verantwortliche Leitstelle standardisierte Proben mit bekannter Zusammensetzung an die teilnehmenden Institutionen. Die Proben werden von den Teilnehmern mit den von ihnen üblicherweise verwendeten Verfahren analysiert. Ergebnisse: Vergleich liefert Informationen über Qualität von Analyse- und Auswertungsmethoden In Fachgesprächen und Workshops werden die angewendeten Methoden und Verfahren sowie die Ergebnisse von Ringversuchen bzw. Laborvergleichsanalysen und -messungen mit den Teilnehmern diskutiert. Im Bedarfsfall unterstützt die jeweilige Leitstelle teilnehmende Institutionen bei der Einführung neuer Mess- oder Analyseverfahren. Internationale Zusammenarbeit Die Mitwirkung der Leitstellen des BfS in internationalen Arbeitsgruppen dient dem Erfahrungsaustausch, der Harmonisierung von Analyse- und Messverfahren im internationalen Rahmen, der Qualitätssicherung der verfügbaren Daten. Die internationale Zusammenarbeit beim Fukushima-Unfall hat gezeigt, wie wichtig qualitätsgesicherte Daten auch auf internationaler Ebene sind. Durch das internationale Messnetz der CTBTO konnte sowohl die Ausbreitung der freigesetzten Radioaktivität als auch ihre Abschwächung bei der Verteilung in der Atmosphäre genau beobachtet werden. Die Entscheider erhielten so frühzeitig zutreffende Prognosen auf zu erwartende radiologische Auswirkungen im jeweiligen Land – eine wichtige Voraussetzung, um über mögliche nationale Schutzmaßnahmen zu entscheiden. Stand: 22.07.2024
Das Projekt "Globale Simulation einfacher Fluide" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Fachgruppe Chemie, Institut für Physikalische Chemie.Es geht bei diesem Projekt um eine Methode zur Vorausberechnung makroskopischer, insbesondere thermodynamischer Daten von Flüssigkeiten oder komprimierten Gasen ohne Verwendung experimenteller Daten, d.h. nur aus quantenmechanischen Rechnungen, gefolgt von Computersimulationen. Der Rechenaufwand ist sehr hoch, aber wegen der Fortschritte der Computertechnologie inzwischen realisierbar. Zu den Teilproblemen des Projekts zählen u.a. die Berücksichtigung von Dreikörper-Potentialen und thermodynamischen Quanteneffekten, die Konstruktion optimaler intermolekularer Potentiale sowie die Simulation molekularer Fluide, bei denen als Komplikation langreichweitige oder nichtlokale Wechselwirkungen oder Deformationen auftreten können. Erste Untersuchungen (Dampfdruckkurven, Flüssigkeitsdichten und kalorische Daten von Neon, Argon, Krypton und Stickstoff) ergaben Vorhersagegenauigkeiten, die an die Größenordnung der experimentellen Unsicherheit heranreichen. Inzwischen wurden auch Hochdruck-Siedegleichgewichte von Edelgasmischungen 'ab initio' berechnet. Die Globale Simulation könnte eine Alternative oder zumindest eine Ergänzung zum Experiment darstellen, wenn die Messungen sehr aufwendig oder riskant sind, also z.B. bei toxischen, korrosiven, explosiven oder instabilen chemischen Verbindungen.
Das Projekt "Durchfuehrung einer Risikoanalyse fuer den Transport und die Lagerung des radioaktiven Krypton-85" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Kernforschungsanlage Jülich GmbH, Institut für Chemische Technologie der Nuklearen Entsorgung.Ziel der Arbeiten zur Sicherheitsanalyse des Transports und der Lagerung von in Druckgasflaschen abgefuelltem Krypton ist die Ermittlung aller denkbaren Stoerfaelle, ihrer Eintrittshaeufigkeiten sowie der Menge des dabei freigesetzten Krypton-85. Darueberhinaus sollen Stoerfallschwerpunkte und gegebenenfalls Schwachstellen des Lagerkonzepts ermittelt werden.
Das Projekt "PGAA-Actinide, Bestimmung und Validierung von nuklearen Daten von Actiniden zur zerstörungsfreien Spaltstoffanalyse in Abfallproben durch prompt Gamma Neutronenaktivierungsanalyse am FRM II (PGAA-Actinide FRM II)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz.Im Rahmen des Projekts PGAA-Actinide soll ein zerstörungsfreies Messverfahren entwickelt werden, das eine quantitative Bestimmung von Actiniden und anderen Atomkernen in nuklearem Abfall erlaubt. Die Entwicklung eines solchen Verfahrens ist für die Abfallwirtschaft in Deutschland von herausragender Bedeutung. Denn während nukleare Spaltprodukte wie Iod, Cäsium, Strontium, Xenon oder Krypton überwiegend innerhalb weniger Tage bis einiger Jahrzehnte zerfallen, sind die durch Neutroneneinfang aus Uran entstehenden Actinide wie Neptunium, Plutonium, Americium oder Curium äußerst langlebig sowie chemisch und radiologisch hoch toxisch und müssen daher besonders behandelt und gelagert werden. Für deren Umgang, Transport und Aufnahme in ein Endlager gibt es gesetzliche Bestimmungen, welche Kenntnisse über deren Bestandteile und Mengen notwendig macht. Bisher gibt es allerdings kein Verfahren, mit dem sich die Inhalte von nuklearem Abfall mit ausreichender Genauigkeit bestimmen lassen. Die Methode der prompten Gamma Neutronenaktivierungsanalyse (PGAA) bietet eine einzigartige Perspektive, präzise Informationen über die Art und Menge der Actinide in nuklearem Abfall zu erhalten: Denn durch Neutronen aktivierte Atomkerne emittieren beim Zerfall charakteristische Gammaquanten, an Hand dessen sie sich eindeutig identifizieren lassen. Allerdings sind die prompten Gammalinien der Actinide bisher nicht ausreichend bekannt, auch fehlen präzise Informationen über deren Intensitäten und Wirkungsquerschnitte, also die Wahrscheinlichkeiten, mit denen ein spezifische Atomkerne durch Neutronen aktiviert werden. Im Unterschied zu herkömmlichen Analysemethoden für Actinide ist die prompte Gamma Neutronenaktivierungsanalyse ein zerstörungsfreies Verfahren. Die zu untersuchenden Proben müssen vor der Analyse nicht chemisch aufbereitet werden, es entstehen keinerlei Sekundärabfälle und auch das Personal wird nicht zusätzlich durch Umgang mit radioaktivem Material belastet. Neben der Bestimmung der Actinide werden mittels PGAA auch die Strukturen sowie die Nebenbestandteile des radioaktiven Abfalls erfasst. Im Rahmen des Projektes PGAA-Actinide werden zunächst mit hoher Präzision die prompten Gammasignaturen und Wirkungsquerschnitte ausgewählter Isotope bestimmt. Dazu werden speziell präparierte Proben am Budapester Forschungsreaktor (BNC) und an der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) in Garching mit langsamen Neutronen bestrahlt und gemessen. Um Nachweisgrenzen und optimierte Messparameter zu bestimmen, werden mit Hilfe dieser Daten am Forschungszentrum Jülich anschließend PGAA-Spektren simuliert. Um das Messsystem für reale Proben und Gemische zu optimieren, werden dieselben Proben dann noch einmal mit schnellen Neutronen am Instrument Nectar, FRM II vermessen. Abschließend wird ein konkreter Vorschlag für eine Messanordnung zur quantitativen Bestimmung von Actiniden in nuklearem Abfall erarbeitet.
Das Projekt "Methodenvergleich Tritium, Tritium-Helium, Schwefelhexafluorid (SF6), Krypton-85 (ISOMETH)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft Österreich. Es wird/wurde ausgeführt durch: Umweltbundesamt GmbH.Im Rahmen von systematischen Untersuchungen der Mittleren Verweil-Zeit (MVZ) in sechs Porengrundwasserkörpern Österreichs mittels Isotopen- und Spurengasen musste festgestellt werden, dass die Verweilzeiten, die mittels des Spurengas SF6 (Schwefelhexafluorid) ermittelt wurden, überwiegend längere Perioden als die Tritium/Helium-3-Daten und die bestehenden hydrogeologischen Konzepte erwarten ließen. Um diese Unterschiede besser interpretieren zu können, wurden zwei Grundwassersituationen ausgewählt, die bereits sehr genau untersucht wurden und von denen viele ergänzende hydrologisch gut interpretierbare Daten vorlagen. Die Messung von Tritium, Tritium/Helium-3 und Krypton-85 ergaben an der Fischa-Dagnitz-Quelle sowie an einem 300 m oberhalb liegenden Brunnen (Südl. Wr. Becken) im April 2011 Modellalter zwischen acht und zehn Jahren. Das Spurengas SF6 ergab signifikant höhere Alter von 21 Jahren. Eine nochmalige Beprobung im November 2011 mit einer neuen SF6-Probenahmeart ergab eine gute Übereinstimmung mit den Tritium/Helium-3- (April + November) und Krypton-85-Daten (April). Die Probenahme am Lysimeter-Standort Wagna (Leibnitzer Feld) ergab für die Methoden Tritium, Tritium-Helium-3 und Krypton-85 übereinstimmende sehr geringe Modellalter von weniger als einem Jahr, jedoch die Spurengasmethode SF6 ergab mit der konventionellen Probenahme wie bereits im Jahre 2009 (21 Jahre) ein wesentlich höheres Modellalter von 16 Jahren. Aus den vorliegenden Messungen der zwei Untersuchungsgebiete kann gefolgert werden, dass unter den in Österreich üblichen hydrologischen Bedingungen (höher liegende bewaldete Einzugsgebiete), bei der konventionellen SF6-Probenahme samt anschließendem Transport SF6 verloren gehen kann und daher besonders die jungen Grundwasserproben als zu alt eingestuft werden. Als generelle Schlussfolgerung kann angeführt werden, dass die mehrmalige Messung von Sauerstoff-18, die zweimalige Messung von Tritium und die einmalige Messung von Tritium/Helium-3 eine gute Kombination ist, die mittleren Verweilzeiten an einer Messstelle verlässlich einzustufen. Krypton-85 wird wegen des großen Probenahmeaufwandes (Extraktion von 200 L) üblicherweise nur in Einzelfällen als Ergänzung herangezogen. Auch SF6 scheint nur mit einem höheren Probenahmeaufwand (abgeschmolzene Glasampullen) gute Ergebnisse zu bringen. FCKW-Messungen waren bisher in allen Beckenlagen in Österreich kontaminiert und dürften daher nur in unberührten alpinen Lagen erfolgreich sein.
Das Projekt "Totes Meer Süß-Salzwasser-Mischung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie.Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit dem Geologischen Dienst von Israel und der Ben Gurion Universität in Beer Sheba wurden im Übergangsbereich von Frischwasser zu extrem salinen Wässern des Toten Meeres Untersuchungen mit natürlichen und künstlichen Tracern durchgeführt. Hierfür wurden im Bereich der natürlichen Tracer neue Techniken zur Analyse von Umweltisotopen in hypersalinen Wässern getestet. Stabile Isotope (18O, 2H) in Salzwässern wurden gemessen, um Mischungsprozesse und Lösungsprozesse unterscheiden zu können und die Herkunft von Mischwässern zu bestimmen. Gasuntersuchungen (Edelgase He, Ne, Ar, Kr, Xe und FCKW, SF6) wurden durchgeführt, um Methoden für die Datierung und die Bestimmung von Neubildungstemperaturen auch in salinen Wässern weiterzuentwickeln. Radioaktive Isotope (Radium-Isotope 228Ra, 226Ra, 224Ra, 223Ra) wurden untersucht, um eine Datierung des Mischungszeitpunktes aus der Veränderung des Sorptionsverhaltens abzuleiten. Durch Laborversuche wurde das Verhalten von künstlichen Tracern, u.a. deren Transportverhalten in salzigen Wässern untersucht.
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| Chemische Verbindung | 4 |
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