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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

Spurenelementkreisläufe und Flüsse im südlichen Indischen Ozean - ein Beitrag zu GEOTRACES

Der südliche Indische Ozean gehört zu den am wenigsten untersuchten Meeresgebieten. Entlang eines zonalen Transekts bei 23°S im südlichen Indischen Ozean wollen wir mit Hilfe der Verteilung von isotopischen Tracern (Radiumisotope, Thorium, Helium) die Quellen, die Senken und die Flüsse von Spurenelementen (TEs: Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, V, Zn) in der Wassersäule untersuchen. Die Anwendung von Radiumisotopen (224Ra, 223Ra, 228Ra,226Ra,), Thoriumisotopen (234Th, 232Th) und Heliumisotopen (3He, 4He) erlaubt ein besseres Verständnis der biogeochemischen Zyklen von TEs. Da einige dieser Spurenelemente als Mikronährstoffe fungieren, wollen wir ihre biogeochemischen Kreisläufe und ihre Wechselwirkungen mit der Bioproduktivität im Oberflächenwasser sowie ihre Wechselwirkungen mit den Kohlenstoff- und Nährstoffkreisläufen erforschen. Durch die Kombination von Messungen von TEs mit Radium- und 234Th-Isotopen als Tracer für vertikale und horizontale Flüsse, 232Th als Tracer für den Staubeintrag und Heliumisotope als Tracer für einen hydrothermalen Eintrag, werden wir die Zufuhrpfade von TEs aus der Atmosphäre, den Kontinenten (hauptsächlich dem Sambesi-Fluss), den Sedimenten der afrikanischen und australischen Kontinentalschelfe und aus den hydrothermalen Quellen (Hydrothermalismus am Mittelindischen Ozeanrücken) bestimmen und quantifizieren. Diese Untersuchungen sollen auf Probenmaterial basieren, das während der Sonne Ausfahrt SO-276 (Juli – August 2020) von Durban (Südafrika) nach Fremantle (Australien) gewonnen wird. Unsere Untersuchungen sind Teil des international koordinierten Programms GEOTRACES und werden zum „Second Indian Ocean Expedition Program (IIOE-2)“ beitragen. Wir erwarten, dass die Ergebnisse der vorgesehenen Untersuchungen einen signifikanten Beitrag zum Verständnis von Ökosystemen und ihrem chemischen Milieu liefern werden.

Sources and Sinks of short-lived radium isotopes in the southern North Sea: Implications for the system functioning and budget estimates

Continued population growth increases the demand for space and resources, which in turn enhances anthropogenic pressure on coastal seas. Biotic and abiotic ecosystem understanding in a wider context is essential for effective management of stakeholder interests. This study is a synthesis of recent findings based on short-lived radium isotopes in the shelf ocean North Sea and uses the isotopes to quantify relevant sources and sinks in biogeochemical cycles in the coastal sea in order to enhance system understanding. We improve upon the previously designed box model for the southern North Sea by Burt et al. [2014], using a denser data coverage for nearshore areas. Specifically, the updated model considers decay-supported desorbable Ra from suspended particles and input from submarine groundwater discharge. The model quantified a total of five source terms for Ra: the Wadden Sea, rivers, desorption from suspended particles in the water column, submarine groundwater discharge from beach systems, and porewater exchange at North Sea bottom sediments; whereas considered losses are radioactive decay and mixing with the open North Sea. The mass balance reveals that porewater exchange, e.g., ripple flow, significantly dominates the total short-lived Ra isotope discharge to the southern North Sea. An eddy diffusion based Ra approach was not successful to quantify submarine groundwater discharge from beach systems, due to other major inputs of Ra isotopes from the adjacent Wadden Sea and river discharge, superimposing the minor submarine groundwater discharge from beaches.

Geochemische Untersuchungen am Bodensee

Die innere Mischung des Sees, sowie die Wechselwirkung des Sees mit der Atmosphaere und dem Sediment soll mit Hilfe von Spurenstoffmessungen untersucht werden. Geplant sind Messungen von Temperatur, Sauerstoff, Leitfaehigkeit, Phosphat, SO2, Tritium, Helium-3, Radium 226, Radon-222, Blei-210 und Ionium.

Messungen des Radiumsgehaltes in Brauch- und Abwaessern sowie Getraenken

Es ist zu erwarten, dass der Radiumgehalt der Trinkwaesser in Abhaengigkeit von den geologischen Verhaeltnissen in der Bundesrepublik Deutschland schwankt. In Ergaenzung zu der Erhebung ueber die externe Strahlenexposition der Bevoelkerung soll eine Erhebung ueber die Radiumkonzentration im Trinkwasser der Bundesrepublik Deutschland erfolgen, um Schwankungsbreite eines Beitrages zur inneren Strahlenexposition - in diesem Falle des Knochens - zu erfassen. Speicherung aller anfallenden Daten im EDV-System BIBIDAT. Es wird eine umfassende Erhebung des Radiumgehaltes von Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland in Zusammenarbeit mit anderen Gruppen durchgefuehrt. Die Daten werden vom Bundesgesundheitsamt gesammelt und im EDV-System BIBIDAT gespeichert. Darueber hinaus werden Abwaesser sowie Getraenke (Bier, Wein, Milch) in bezug auf ihren Radiumgehalt untersucht. Damit soll versucht werden, den Beitrag des mit Fluessigkeiten aufgenommenen Radiums zur inneren Strahlenexposition zu erfassen.

Handling of radium and uranium contaminated waste piles and other wastes from phosphate ore processing

Transferfaktoren Boden-Pflanze fuer Radium und andere Radionuklide

Bestimmung von Transferfaktoren Erde-Pflanze fuer Radionuklide, bes. Ra226 fuer Gemuesepflanzen. Wichtig im Zusammenhang mit Biosphaerentransportmodellen (Lagerung radioaktiver Abfaelle), Werte unter praktischen Bedingungen zu bestimmen, die fuer die hier herrschenden Parameter (Saatgut, Klima, Konsum) zutreffen. Bestimmung der Beeinflussung der Ra226-Aufnahme durch das Verhaeltnis Erdalkalimetalle/Radium, besonders des Kalziums, welches im Pflanzenstoffwechsel eine wichtige Rolle spielt. Versuche zur Bestimmung der Loeslichkeit, der biologischen 'availability' des Radiums als Funktion der Zeit, da bekannt ist, dass Radium im Boden keine grosse Mobilitaet besitzt. Diese Arbeiten sollen in einem neu erstellten Treibhaus weitergefuehrt werden. Versuche mit anderen Radionukliden sind vorgesehen.

Uran-, Thorium- und Radiumisotopenspezifische Bestimmung von Boden-Pflanzen Transferfaktoren

Strahlenforschung zeigt erfolgreich Wege für mehr Gesundheitsschutz

Strahlenforschung zeigt erfolgreich Wege für mehr Gesundheitsschutz Vom BfS koordiniertes EU -Projekt RadoNorm liefert medizinische Erkenntnisse und stärkt Wissen über Schutz vor Radon und Uran Ausgabejahr 2025 Datum 01.09.2025 Schlussakkord der Zusammenarbeit: Finale Besprechung bei RadonNorm Quelle: Krisztina Szakolczai Ein genetischer Fingerabdruck von Lungenkrebs durch Radon , Auswirkungen von Radon auf Föten und Möglichkeiten zur Bürgerbeteiligung beim Radon -Messen: In dem europäischen Forschungsprojekt RadoNorm sind in fünf Jahren mehr als 70 wissenschaftliche Veröffentlichungen zu natürlicher Strahlung und Schutzmaßnahmen entstanden. An dem vom Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) koordinierten Projekt waren Institutionen aus 22 EU -Staaten bzw. assoziierten Ländern beteiligt. Zum Abschluss am 31. August 2025 zieht das BfS eine Erfolgsbilanz. BfS-Präsidentin Dr. Inge Paulini Quelle: bundesfoto/Bernd Lammel Wissenschaftlicher Fortschritt und Gesundheitsschutz mit Blick auf natürlich vorkommende, radioaktive Stoffe gingen in vielen Studien Hand in Hand, wie das Bundesamt festhält. "Mit der Koordination von RadoNorm konnten wir als BfS Forschung und Praxis europaweit enger miteinander verzahnen - für mehr Wissen, bessere Vorsorge und wirksameren Gesundheitsschutz" , sagt BfS -Präsidentin Inge Paulini. Sie lobt, dass die Veröffentlichungen sowohl die Risiken verschiedener Strahlungsquellen aufzeigten als auch konkrete Empfehlungen lieferten, wie sich Staaten und Menschen bestmöglich vor Radon und weiteren radioaktiven Stoffen schützen könnten. Radon und NORM – unsichtbare Risiken im Alltag Radon ist ein radioaktives Gas, das beim Zerfall von Uran über Radium entsteht und das man weder sehen noch riechen kann. Es ist eine der wichtigsten Ursachen für Lungenkrebs in Deutschland nach dem Rauchen. Der Fachbegriff NORM (Naturally Occurring Radioactive Materials) wiederum bezeichnet Materialien, zum Beispiel Gesteine, Böden, bestimmte Baustoffe und bestimmte Industrierückstände, die Radionuklide enthalten und Strahlung abgeben können. Quelle: Hinterhaus Productions/Getty Images Gesundheit im Fokus – von genetischen Markern bis zu Risikogruppen In Forschungsarbeiten mit BfS -Beteiligung wurden dabei unter anderem Fortschritte bei Erkenntnissen über Radon und seine biologischen und gesundheitlichen Wirkungen sowie bei der Betrachtung von Risikogruppen erzielt. So hatte RadoNorm auch Schwangere im Blick. Dabei wurde ein Modell für Radon während der Schwangerschaft entwickelt, um die Aufnahme und Verteilung von Radon in Gewebe und Organe des ungeborenen Kindes abzuschätzen. Dieses Modell ermöglicht, die Dosis für den Fötus aufgrund der mütterlichen Radon -Aufnahme zu berechnen. Noch in der Auswertung befinden sich genetische Analysen, die Radon-verursachte Veränderungen in Lungentumoren untersuchen und zum Ziel haben, einen möglichen genetischen Fingerabdruck durch die Radonbelastung in dem Tumorgewebe nachzuweisen. Bestätigen sich diese Befunde, könnte dies künftig helfen, durch Radon bedingte Lungenkrebserkrankungen gezielter zu erkennen. Radonmessung in einem Wohngebäude Radon -Schutz im Alltag – Unterstützung beim Messen und Abdichten In der Außenluft ist die Konzentration von Radon zu gering, um eine große Gefahr darzustellen. In Innenräumen kann das Gas sich allerdings anreichern und nach langer Zeit zu Lungenkrebs führen. Für einen wirksamen Schutz müssen Bürgerinnen und Bürger oft selbst messen – und bei Bedarf  gezielt sanieren. RadoNorm-Studien zeigen, wie das besonders gut gelingt: Nicht alle Radon -Messgeräte messen gleich gut: Forschende des BfS haben handelsübliche Radon-Messgeräte getestet und verglichen . Das Ergebnis: Günstige Modelle können ausreichend genaue Werte liefern. Radon -Abdichtung - Nahtstellen als entscheidender Faktor: Forschende der Tschechischen Technischen Universität (Czech Technical University) in Prag fanden einen häufigen Fehler beim Radon -Schutz von Gebäuden: Die Nahtstellen von Abdichtungsbahnen lassen oft viel Radon durch. Fachgerecht ausgeführte und geprüfte Nahtstellen hingegen können die Wirksamkeit der Abdichtung um ein Vielfaches erhöhen . Citizen-Science-Vorhaben sorgen für mehr Bekanntheit In mehreren Teilnehmerländern unterstützten Bürgerinnen und Bürger die Forschungsteams in sogenannten Citizen-Science-Vorhaben : Diese zehn bürgerwissenschaftlichen Projekte, bei denen Menschen Radon -Messungen und Gebäudesanierungen durchführten, lieferten nicht nur wertvolle Daten, sondern stärkten auch das öffentliche Bewusstsein für Radon vor Ort. Quelle: Olga Rolenko/Getty Images Natürliches Uran – Blick in Gewässer und Böden Auch natürliches Uran kann, insbesondere über Grund- und Trinkwasser, zu einem Risiko werden. Verschiedene RadoNorm-Arbeitspakete erforschten, wie sich Uran im Boden ausbreiten kann, wie es in Pflanzen aufgenommen wird – und welche Mikroorganismen helfen, Uran und seine Abbaustoffe zu binden. Erste Ergebnisse geben Hinweise, wie man natürlich vorkommende Mikroorganismen in kontaminierten Lagen dazu stimulieren könnte, bei der Altlastensanierung zu helfen. Dies zeigte eine Studie, die mit Wasser von ehemaligen Uranminen im Erzgebirge durchgeführt wurde. Die deutsch-spanische Forschungsgruppe testete, welche biologisch abbaubaren Stoffe Mikroben dazu anregen können, gelöstes Uran aus dem Wasser zu entfernen: Dabei zeigte Glycerin besonders gute Effekte . Solche RadoNorm-Resultate könnten langfristig ein Baustein für mehr Umwelt- und Trinkwasserschutz werden. BfS -Chefin: Paulini: Beitrag zum Kompetenz-Erhalt im Strahlenschutz "Zusätzlich zu den fachlichen Fortschritten wurden viele junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Strahlenschutzthemen geschult und motiviert, in diesem Feld zu arbeiten" , sagt BfS -Präsidentin Paulini. "Das trägt erfolgreich zum Aufbau von Kompetenz im Strahlenschutz bei." Projektfakten: Laufzeit: 2020–2025 Koordination: Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) Beteiligte: 57 Partnerinstitutionen aus 22 EU -Ländern bzw. assoziierten Ländern . Das Konsortium umfasste nicht nur Hochschulen und Forschungseinrichtungen, sondern auch Aufsichtsbehörden, Bildungsträger und Kommunikationszentren. Förderung: Horizon2020 EU -Programm EURATOM ( Europäische Atomgemeinschaft ): rund 18 Mio. Euro Zusatzinformationen: Hier finden Sie Informationen zu Radon -Messgeräten und ihren Anwendungsgebieten: Mehr zu Radon-Messgeräten auf der Website des BfS . Hier finden Sie weitere Informationen zu RadoNorm: https://www.radonorm.eu Stand: 01.09.2025

Modellierung der wassergebundenen Transportprozesse von Radionukliden im Boden und Grundwasser

Modellierung der wassergebundenen Transportprozesse von Radionukliden im Boden und Grundwasser Projektleitung: BfS , Fachgebiet Radioökologie (UR 6) Finanzierung: Eigenforschung BfS Die Kontamination des Grundwassers kann einen relevanten Beitrag zur Dosis des Menschen liefern, wenn das Wasser für die Produktion von Nahrung oder als Trinkwasser genutzt wird Eine Berechnung der Dosis der Bevölkerung ist u. a. zur Sicherstellung der Einhaltung von Dosisgrenzwerten erforderlich, z. B. bei der Deponierung von geringfügig radioaktiv kontaminiertem Material - wie Bauschutt aus dem Rückbau von Kernkraftwerken - oder bei der genehmigten Ableitung von Radionukliden mit Luft und Wasser. Wassergebundene Prozesse, wie die Sorption von Radionukliden im Boden, der Transport von Radionukliden über Sickerwasser in tiefere Bodenschichten bis hin in das Grundwasser (Abb. 1), die Ausgasung gasförmig gelöster Radionuklide in die Atmosphäre oder die Aufnahme von Radionukliden durch Pflanzen aus der Bodenlösung sind anspruchsvoll zu modellieren, da ein Bodenkörper in der Regel sehr heterogen ist und kleinräumige Variationen der Porenräume ( z. B. Risse, Hohlräume) und der chemischen Zusammensetzung aufweist. Die Dosis der Bevölkerung resultiert im Wesentlichen aus dem Verzehr von Nahrungsmitteln und Trinkwasser. Zielsetzung Das Fachgebiet Radioökologie untersucht, inwieweit die verfügbaren wassergebundenen Transportmodelle und mechanistischen Ansätze ( z. B. Software HYDRUS, DuMux , PHREEQC) zur Beschreibung des Transports und der Sorption von Radionukliden im Boden und im Grundwasserleiter für radioökologische Fragestellungen geeignet sind, und entwickelt diese bei Bedarf weiter. Bei erwartbar geringen Dosen genügen in der Regel einfache Modelle mit konservativen Annahmen und Ansätzen. Könnten aus einer Bodenkontamination hohe Dosen resultieren oder sind realitätsnahe Berechnungen nötig, sind komplexe Modelle anzuwenden wie z. B. die Beschreibung der Sorption an Bodenkomponenten anhand von geochemischen Speziationsmodellen, was auch ein besseres Prozessverständnis ermöglicht (Urso et al., 2019). Durchführung In einem vom BfS geförderten und teilbetreuten Promotionsprojekt an der Universität Stuttgart wird im Bereich der Freigabe geringfügig radioaktiv kontaminierten Materials die Hydrodynamik im Bauschuttmaterial aus dem Rückbau der Kernkraftwerke untersucht und mit einer vollwertigen Stofftransporttheorie gekoppelt. Bei den untersuchten Konfigurationen handelt es sich um teilporöses Material stark heterogener Struktur, das zahlreiche Klüfte , Risse, Hohlräume, aber auch blockierte Fließwege aufweisen kann. Die Hydrodynamik in einem solchen Material war durch bisherige Programme nur unvollständig zugänglich. Im Projekt wird dafür die Stuttgarter Software DuMux (Koch et al., 2021) eingesetzt. Die Arbeiten umfassen auch künftig aufgrund des Klimawandels vermehrt zu erwartende meteorologische Extremereignisse wie Starkregen oder Überschwemmungen. Im Rahmen des RadoNorm-Projekts liegt ein Fokus auf hydrodynamischen und chemischen Prozessen zum Verhalten von Uran und Radium in der Umwelt. So werden auf einem ehemaligen Uranbergbaugebiet in Frankreich, dem Standort Rophin, hydrologische und radiologische Untersuchungen durchgeführt, um die Radionuklidgehalte in den unterschiedlichen Umweltmedien zu quantifizieren. Für die Langzeitbetrachtung ist es von Interesse, wie die Kontamination sich im Boden in der Zukunft verhalten wird. Das BfS (Fachgebiet Radioökologie) verwendet die Software HYDRUS, um den Wasserfluss abzubilden und den Verbleib von Uran und Radium im Boden sowie einen möglichen Transfer von Radionukliden ins Grundwasser zu quantifizieren. Neben theoretischen Untersuchungen wurde im Rahmen eines Ressortforschungsvorhabens mit Hilfe von Säulenversuchen das Migrationsverhalten von neun endlagerrelevanten Radionukliden in Modellböden überprüft. Der Stärke der Sorption der Radionuklide in den Modellböden wurde durch Analysen der Bodenfraktion und des Porenwassers ermittelt. Die Ergebnisse zeigen u. a. , dass die Sorption stark von der Bodenzusammensetzung abhängt und dass die untersuchten Radionuklide mit Ausnahme von I-129 größtenteils innerhalb der ersten Zentimeter der Bodensäule sorbieren (siehe Abschlussbericht ). Literatur Koch et al. (2021). DuMux 3 – an open-source simulator for solving flow and transport problems in porous media with a focus on model coupling. Computers & Mathematics with Applications , 81, 423-443 Urso et al. (2019). Modelling partition coefficients of radium in soils, Applied Geochemistry , 105, 78-86 Stand: 27.07.2026

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