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Diffusion von Tritium

Wasserstoff zeigt im Vergleich zu anderen Elementen eine sehr hohe Beweglichkeit in Metallen. Allerdings werden bei der Bestimmung der Diffusionskoeffizienten oftmals erhebliche systematische Fehler beobachtet. So weichen die von verschiedenen Arbeitsgruppen fuer die Wanderung von Wasserstoff in Zirkon bestimmte Diffusionskoeffizienten im mittleren Temperaturbereich von 200 - 600 Grad C bis zu etwa zwei Groessenordnungen voneinander ab. Es schien moeglich, dass diese Abweichungen auf den Einfluss sauerstoffhaltiger Oberflaechenschichten zurueckzufuehren sind, da der Wasserstoff bei allen bisherigen Untersuchungen durch mindestens eine solche Schicht hindurchdiffundieren musste. Die Diffusionskoeffizienten fuer Tritium in diesen Oberflaechenschichten sind im Vergleich zur Beweglichkeit im Metall um mehr als sieben Groessenordnungen kleiner, so dass bereits duenne Schichten eine erhebliche Verzoegerung in der Diffusion bewirken koennen. Es wurde deshalb eine neue Methode entwickelt, bei der die Diffusion in den Oberflaechenschichten vermieden wird. Ausserdem wurde der Einfluss der Sauerstoff-Konzentration auf die Beweglichkeit von Tritium in Zircaloy bestimmt. Diese Arbeiten, welche auch fuer die Kernbrennstoff-Wiederaufbereitung von erheblicher Bedeutung sind, werden fortgesetzt. Im Vordergrund stehen dabei die Untersuchungen ueber den Einfluss von Fremdstoffen und Strahlenschaeden auf die Tritium-Diffusion in Zirkon und Zirkon-Legierungen.

Auswertung von Grundwasseranalysen des Betreibers des KKW Rheinsberg im Bereich des Aktiven Lagers für feste und flüssige Rückstände (ALfR) für 1997 und 1998 (Teilbereiche Chemische Parameter und Tritium)

Tritium in Fluessen

Bei der Messung des Tritiumgehalts in deutschen Fluessen stehen zwei Aspekte im Vordergrund: zum einen sollen Basiswerte erarbeitet werden fuer die Tritium-Belastung durch die Kernenergie, zum anderen sollen die Laufzeitspektren fuer das Wasser zwischen Ausregnen und Auftreten im Flusswasser untersucht werden.

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.

Quantitative Untersuchungen zur heterotrophen Umsetzung organischer Substrate und der daran beteiligten Bakterienpopulationen und ueber den Einfluss von Abwaessern auf das Plankton in der westlichen Ostsee

Auf- und Abbauprozesse im marinen Oekosystem der westlichen Ostsee unter dem Einfluss von Abwaessern werden untersucht. Die Wechselwirkungen zwischen Blaualgen und heterotrophen Bakterien werden dabei von besonderem Interesse sein. Das Studium dieser Prozesse erfolgt in der westlichen Ostsee und in Fjorden der schwedischen Ostseekueste. An Methoden kommen die Mikroautoradiographic, die Tritium-Tracer Technik sowie die C14-H3-Doppelmarkierung zur Anwendung.

LURCH - IsoGW: Grundwasser-Isoscapes für Deutschland - Wasserisotope als innovatives Werkzeug für eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung, Teilprojekt 3

Veranlassung Die Ziele des Verbundprojektes Grundwasser-Isoscapes für Deutschland (IsoGW) reihen sich direkt in die BMBF Strategie ‚Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)‘ und das Forschungsprogramm 4 „Wasser: N – Forschung und Innovation für Nachhaltigkeit“ ein. Der Einfluss des Klimawandels ist heute bereits in den Isotopenverhältnissen des Niederschlags, der Lysimetersickerwässer und der Oberflächengewässer nachweisbar. Im Rahmen des Projektes können nun erstmalig Isotopendaten des Wassers verschiedener Kompartimente flächendeckend und systematisch ausgewertet werden, um diese Signale für den Klimawandel sichtbar zu machen. Zusammen stellt das Erfassen von Tritium und den stabilen Wasserisotopen ein innovatives Werkzeug dar, auf Grundlage dessen sich eine nachhaltige Grundwasserentnahme in Angesicht des sich verändernden Klimas und sich ändernder Landnutzung regional gezielt gestalten lässt. Denn anhand der ermittelten Isotopenverhältnisse lässt sich unter anderem das Grundwasseralter bestimmen, das Ausmaß der Uferfiltration quantifizieren, oder eine Abschätzung der Mischungen von Oberflächenwasser und Grundwasser, Fließwegen und Verweilzeiten vornehmen. Daraus folgt dann eine Einschätzung, wie viel Grundwasser vorhanden ist und wie schnell es sich erneuert. Daraus ergibt sich wiederum, wieviel Grundwasser entnommen werden kann, ohne das es negative Folgen auf den Grundwasserleiter hat. Weiterhin wird erstmalig eine überregionale Bewertung der Grundwässer im Hinblick auf ökohydrologische Fließwege und Verweilzeiten möglich sein. Vor allem für Anwender ohne Erfahrung im Bereich der Wasserisotope spielen die veröffentlichten Anwendungsbeispiele eine entscheidende Rolle, um einen Einstieg in die standardisierte und fachgerechte Auswertung zu ermöglichen. Langfristig ist eine Einbindung von stabilen Isotopen in die Grundwassermodellierung erstrebenswert, um eine erhöhte Modellverlässlichkeit durch die Abbildung weiterer Prozesse zu erzielen. Ziele - erstmalige Erstellung einer flächendeckenden Verteilungsübersicht (mittels Grundwasser-Isoscapes) der stabilen Wasserisotopenverhältnisse sowie der Tritiumkonzentrationen im Grundwasser - interaktive, langfristige und ausbaufähige Bereitstellung der Daten an potentielle Nutzer, die kostenlos über die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erfolgt - Erarbeitung eines innovativen Werkzeuges für eine nachhaltige Grundwasserbewirtschaftung (z. B. Bestimmung von Grundwasseralter, Quantifizierung der Uferfiltration, Abschätzung der Mischungen von Grundwasserstockwerken, Einschätzung langfristiger klimabedingter Veränderungen der Fließwege und Verweilzeiten) - Präsentation praktischer Anwendungsbeispiele der Projektpartner im Bereich Lysimeterversuche, Uferfiltrationsuntersuchungen und Oberflächenwasser-Grundwasserinteraktionsanalysen für die standardisierte und fachgerechte Auswertung von Wasserisotopendatensätzen Das Ziel des Verbundprojektes ist es, für Deutschland erstmalig eine bundesweite Karte der stabilen Wasserisotopenverhältnisse sowie der Tritumkonzentrationen im Grundwasser zu generieren. Dies geschieht auf der Grundlage von vorhanden Daten einzelner Landesämter, Informationen aus der Literatur, von Firmen bereitgestellten Daten sowie über neue Messkampagnen im Rahmen des Projektantrages. Kontakte zu den jeweiligen Ländern kamen über das Umweltbundesamt (UBA), die Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) und dem Bund/Länder-Ausschuss Bodenforschung (BLA-GEO) zustande. Die Bereitstellung aller Daten sowie deren Visualisierung wird über eine Internetanwendung an der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erfolgen, auf die alle Nutzer kostenlos zugreifen können. Die Daten und die daraus generierten Karten stehen den potentiellen Nutzern daher interaktiv, langfristig und erweiterbar zur Verfügung. Das System soll außerdem über historische Daten sowie zukünftige Messungen nach Laufzeitende erweiterbar bleiben. (Text gekürzt)

Tritium, Kohlenstoff-14 und Krypton-85 in verschiedenen atmosphaerischen Gasen

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.

Wasserbewegung in ungesaettigten Boeden

Fruehere Experimente der vertikalen Verteilung des Kernwaffen- (oder kuenstlich eingebrachten) Tritiums zeigten eine nur sehr langsame, geschichtete Abwaertsbewegung des Niederschlagswassers in der ungesaettigten Bodenzone. Da das Vorruecken des Tritium Tracers immer schneller als das anderer Verunreinigungen im Regenwasser ist, sind so Abschaetzungen des unguenstigsten Falles moeglich (Zivilschutz, Umweltschutz). Jetzt soll geprueft werden, inwieweit eine geschichtete Abwaertsbewegung der Grundwasserspende in der ungesaettigten Bodenzone bei starker kuenstlicher Beregnung erhalten bleibt, bzw. ab welchen Regen-Intensitaeten mit staerkerer Dispersion und Kanalbildung zu rechnen ist.

Tritium und Helium-Isotope im Toten Meer

Kuestenmessprogramm der BfG - Tritiumbelastung der Kuestengewaesser

Tritium faellt bei der Energieerzeugung in Kernkraftanlagen in betraechtlichem Umfange an; da eine Abtrennung aus kontaminierten Abwaessern wirtschaftlich nicht vertretbar ist, muss bei der Ableitung in die Vorfluter fuer ausreichende Verduennung gesorgt werden. Die durch unsere Hauptfluesse jaehrlich in den Kuestenbereich transportierte Tritiumfracht kann, im Hinblick auf die Langlebigkeit dieses Isotops (Halbwertszeit: 12 Jahre), dort unter Umstaenden zu einer Aktivitaetsakkumulation fuehren, die kuenftig bei fortschreitender Installierung von Kernkraftwerken beachtet werden muss.

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