ForschungForschungsprojekte
Nukleare Umweltforensik mit Radiocäsiumisotopen

Nukleare Umweltforensik mit Radiocäsiumisotopen

Team:  Dorian Zok, Prof. Dr. Georg Steinhauser, Felix Stäger
Jahr:  2019
Förderung:  Deutsche Forschungsgemeinschaft, Projektnummer 419819104
Laufzeit:  01.01.2019 – 31.12.2021

Über das Projekt

Ist eine Umweltprobe mit radioaktivem Material (konkret: Radiocäsium) aus mehreren Quellen kontaminiert, ist es schwierig die Quellen der Kontamination zu identifizieren. Über einen charakteristischen 135Cs/137Cs Fingerabdruck sollen Umweltproben einer spezifischen Quelle zuordnen werden. 135Cs zählt hierbei zu den "schwierigsten" Radionukliden der nuklearen Umweltanalytik und soll nun analytisch "fassbar" gemacht werden. Ein Beispiel hierfür sind die in Fukushima freigesetzten Mikrosphären, die ein mikroskopisches Archiv an Spaltprodukten einer konkreten Quelle darstellen. Die isotopische Zusammensetzung der Radiocäsiumfraktion der Mikrosphären soll daher mittels Laserablations-Tripel-Quadrupol-ICP-Massenspektrometrie (LA-ICP-QQQ-MS) analysiert werden.

Im Fokus steht die Abtrennung des Cäsiums aus wässrigen Matrices um störende Elemente wie Barium zu entfernen. Dabei sollen Wässer aus der japanischen Präfektur Fukushima untersucht werden. Des Weiteren soll die Laserablation als alternative Probenzuführung fungieren um ortsaufgelöste Informationen von Mikrosphären zu erhalten. Hierfür wird die Extraktion von Mikrosphären aus belasteten Böden und Luftfiltern Fukushimas durchgeführt. Zusätzlich soll eine Übersicht über verschiedene 135Cs/137Cs Verhältnisse unterschiedlicher radiologisch interessanter Orte angefertigt werden. Die Messergebnisse der ICP-QQQ sollen durch einen Methodenvergleich mit instrumenteller Neutronenaktivierungsanalyse validiert werden.

Im Projekt soll anhand aktueller Fragestellungen aus Fukushima eine Methodik für (forensische) Umweltfragestellungen in Deutschland entwickelt werden, die für Endlagerforschung bzw. zur Dekommissionierung nuklearer Anlangen (etwa zur Identifikation des Verursachers einer Kontamination) herangezogen werden kann.

Zusammenarbeit

Atominstitut der technischen Universität Wien