InstituteClemens Walther
Forschungsprojekte
Secondary Ionisation of Radioactive Isotopes for Ultra trace analysis with Spatial resolution (SIRIUS)

Forschungsprojekte

Secondary Ionisation of Radioactive Isotopes for Ultra trace analysis with Spatial resolution (SIRIUS)

Led by:  Prof. Dr. Clemens Walther
E-Mail:  walther@irs.uni-hannover.de
Team:  Hauke Bosco, Martin Weiß, Manuel Raiwa, Paul Hanemann
Year:  2019
Funding:  BMBF 2020+ 02NUK044A
Duration:  01.01.2016 - 31.12.2019

Über das Projekt

Das Verhalten von Plutonium in der Umwelt ist in der Radioökologie von sehr großem Interesse. Dabei hat sich bei bisherigen Untersuchungen herausgestellt, dass eine bloße spurenanalytische Detektion des Plutoniums nicht allen Fragestellungen gerecht wird. Aufgrund des komplexen chemischen Bindungsverhaltens sind detaillierte Speziationsuntersuchungen unumgänglich, um ein genaues Bild seines Verhaltens in der Umwelt zu gewinnen.

Ein signifikanter Teil der Radionuklide, die durch Kernwaffentests, Wiederaufarbeitungsanlagen, Kernreaktoren oder Unfälle in die Umwelt eingebracht wurden, liegen heute als radioaktive Partikel verschiedener Größe, Zusammensetzung und Aktivität vor. Da die Freisetzungsraten im Allgemeinen sehr gering sind, müssen dazu Analyseverfahren höchster Empfindlichkeit zum Einsatz kommen.

Daher wird für ortsaufgelöste Studien die Sekundärionen-Flugzeit-Massenspektrometrie (Time-of-flight secondary-ion mass-spectrometry) benutzt, die die Untersuchung von Radionukliden im sub-Mikrometerbereich bei gleichzeitiger Detektion aller Haupt- und Nebenelemente der Probe erlaubt. Durch Kombination der TOF-SIMS mit der resonanten Laserionisation wird zusätzlich sowohl die Selektivität als auch die Empfindlichkeit des Verfahrens deutlich verbessert.

Zusammenarbeit

  • Institut für Kernchemie, Johannes Gutenberg-Universität Mainz (KCh JGU), www.kernchemie.uni-mainz.de
  • Institut für Physik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz (IPh JGU), www.iph.uni-mainz.de/
  • Institut für Anorganische Chemie, AK Analytik, Leibniz Universität Hannover, www.analytik.uni-hannover.de/de/
  • European Commission, Joint Research Centre, Institute for Transuranium Elements (JRC ITU), itu.jrc.ec.europa.eu/
  • Norwegian University of Life Sciences (UMB), Centre for Environmental Radioactivity (CoE CERAD) Department of Plant and Environmental Sciences (IPM), www.umb.no/cerad/