Studien- und Abschlussarbeiten

Auswertung von Anemometermessungen an der Schachtanlage Asse

In der Schachtanlage Asse wurde durch eine Erkundungsbohrung ein nicht befahrbarer Bereich des Grubengebäudes gastechnisch zugänglich, wo ein vom bewetterten Grubengebäude abweichender Luftdruck gegeben ist. In diesen Hohlraum wurde kontrolliert eine mittels Anemometer gemessene Menge an Atmosphäre zugegeben. Aufgezeichnet wurden die zeitlichen Verlaufskurven der Stoffmenge und des barometrischen Drucks sowie weitere Parameter. Weitere Messungen unter Beteiligung des Kandidaten sind möglich, Gestaltungsmöglichkeit auch denkbar. Neben der Berechnung von Hohlraumvolumina ist das generelle Ziel ein tieferes Verständnis der Hohlraumstruktur und der atmosphärischen Wegsamkeiten.

Herstellung und Charakterisierung von ²⁴¹Am-getracerten Bodenproben

Beim Projekt RemoteAlpha sollen Alphakontaminationen aus größerer Entfernung als die Reichweite von Alphateilchen in Luft nachgewiesen werden. Dafür wird der Effekt der Radiolumineszenz genutzt. Um das optische Detektionssystem zu testen, werden vom IRS Umweltproben hergestellt.

Im Rahmen dieses Master-Projektes sollen Bodenproben mit ²⁴¹Am hergestellt und charakterisiert werden. Dafür muss zunächst ein Verfahren entwickelt werden, wie sich Boden homogen mit Americium mischen lässt, ohne dass sich die Oberflächenaktivität durch Schütteln ändert. Die Aktivität der Proben soll mit der Gitterionisationskammer gemessen werden und die Homogenität mittels Alpha-Track-Detektion überprüft werden. Am Ende sollen Bodenproben mit verschiedenen Aktivitätskonzentrationen pro Quadratzentimeter für Messungen mit dem optischen System der PTB zu Verfügung stehen.

Charakterisierung eines Festkörperszintillations-Detektors (LaBr₃, CeBr₃, SrI₂)

Die Inhalation des radioaktiven Edelgases Radon und seiner Folgeprodukte stellt – nach dem Rauchen – das größte Risiko dar, an Lungenkrebs zu erkranken. Die EU hat dieses Risiko in den Basic Safety Standards adressiert. In Deutschland erfolgt die Umsetzung des Schutzes vor Radon durch das Strahlenschutzgesetz und die nachgeordnete Verordnung. So wird daraufhin gewirkt, dass die Radon-222 Aktivitätskonzentration in Wohnhäusern im Mittel 300 Bq/m³ nicht überschreitet.

Entwicklung einer einfachen und schnellen Methode zum Nachweis von Tritium und anderen Radionukliden in Umweltproben

Im Rahmen des Projektes TRANSENS soll für ein mobiles LSC-Gerät (Triathler) eine möglichst einfach zu beherrschende und schnelle Methode zur Bestimmung von Gesamt-Beta, sowie nach Möglichkeit von ³H in Umweltproben entwickelt werden. Hieran anschließend soll die Methode hinsichtlich charakteristischer Grenzen (Stichwort: Nachweisgrenze) charakterisiert und gegebenenfalls optimiert werden, sowie eine Anleitung zur reproduzierbaren Durchführung der Messung durch Laien entwickelt werden.

Modellierung von Druckverlaufskurven an der Schachtanlage Asse

Eine bestehende einfache Modellierung des Luftdruckzeitverlaufs durch Differentialgleichungen soll erweitert werden. In der Schachtanlage Asse sind Hohlräume in nicht befahrbaren Bereichen des Grubengebäudes durch Erkundungsbohrungen erschlossen. Durch Messungen des Differenzdrucks zum befahrbaren Grubengebäude hin und auch Absolutdruckmessungen wird der zeitliche Verlauf des barometrischen Drucks aufgezeichnet.

Mögliche Aspekte sind realistischere Strömungsmodellansätze, zusätzliche Eingangsparameter sowie die gezielte Auswahl und eventuell Generierung von Signaturen im barometrischen Druckverlauf unter Tage.

Allgemeines Ziel ist ein Verständnis der atmosphärischen Hohlraumstruktur.

Gasmessungen und deren Auswertung an der Schachtanlage Asse

In der Schachtanlage Asse kann die Atmosphäre von unzugänglichen Teilen des Grubengebäudes durch Erkundungsbohrungen beprobt werden. Neue Gasmessanlagen ermöglichen das kontinuierliche Monitoring von Anteilen dieser Atmosphäre, ergänzt durch die Messung physikalischer Parameter. Darüber hinaus werden punktuell Gasbeutelproben genommen für Analysen auf radioaktive Gase und eine umfassendere chemische Zusammensetzung. Der Kandidat soll am praktischen Einsatz der Geräte vor Ort mit beteiligt sein. Die als Zeitreihen gemessenen Rohdaten sind auszuwerten, untereinander sowie mit externen Datensätzen (z.B. Wetterdienstdaten) zu kombinieren.

Technik für Gasprobenahme an der Schachtanlage Asse

In der Schachtanlage Asse werden Einlagerungskammern durch ein Erkundungs- und Messprogramm untersucht, zusätzlich sind Hohlräume in nicht befahrbaren Bereichen des Grubengebäudes durch Bohrungen zugänglich. Aus diesen Bereichen sind mittels mehrerer Methoden Proben auch von Gasen zu nehmen.

Hierzu sollen verschiedene Techniken eingesetzt werden, welche jede ihre eigene auf den jeweiligen Einsatzzweck zugeschnittene Probennahmesonde erfordert. Der Kandidat wird in die Konzeption, Konstruktion und, sofern die Zeit reicht, auch in den Einsatz dieser Gerätschaften mit eingebunden.

Radionuklide im Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer?

Stratigraphie und Sedimentologie von Vorländern
zur Untersuchung des ökosystemstärkenden Küstenschutzes

Das Forschungsprojekt „Gute Küste Niedersachsen" geht der Frage nach, was eine „gute“ Küste ist, an der wir sicher vor Naturgefahren, im Einklang mit der Natur, eingebettet in die gewachsene Kulturlandschaft, verantwortungsbewusst und nachhaltig leben und wirtschaften können. In diesem Kontext soll eine Salzwiese an der niedersächsischen Küste untersucht werden, die in den letzten Jahrzehnten intensiv bewirtschaftet wurde und nun im Zuge von Flächenaufwertungsmaßnahmen renaturiert werden soll. Anhand von Sedimentkernen gilt es zunächst Trends in den Sedimentakkretionsraten der vergangenen Jahrzehnte aufzuzeigen (Aufwachsen der Salzwiese), um die bisherigen küstenschutzrelevanten Ökosystemleistungen der bewirtschafteten Salzwiese aufzeigen zu können. Hierbei sollen Radionuklide als Tracer und Chronometer dienen (z.B. Cs-137 Ra-226, Pb-210, eventuell Pu, Am).  Nur über eine akkurate Quantifizierung der Raum-/Zeitvarianz bzgl. des Salzwiesenwachstums kann bewertet werden, ob und wie eine Bewirtschaftung von Vorländern oder deren Renaturierung zu einer Verbesserung ihrer natürlichen Küstenschutzfunktion und damit Widerstandsfähigkeit gegenüber einem steigenden Meeresspiegel führt.

Die Genauigkeit solcher Sedimentakkretions-Rekonstruktionen hängt grundsätzlich von der chronostratigraphischen Kontrolle ab. Die Extraktion robuster Altersinformationen stellt hierbei jedoch eine große Herausforderung in den intertidalen Ablagerungssystemen dar, sodass der Fokus dieser Abschlussarbeit auf der Methodik der Altersmodellgenerierung und deren Anwendbarkeit auf die dynamischen und anthropogen-überprägten Standorte der niedersächsischen Küste liegen wird.