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Augmented Concepts In Nuclear and Radio Chemistry (A-CINCH)Augmented CINCH (A-CINCH) ist bereits das vierte Projekt der Serie von CINCH (Cooperation In Nuclear and radio CHemistry) Projekten, das im Rahmen von Euratom FP7 bzw. H2020 von der EU gefördert wird. Im Laufe der Projekte wurden viele moderne und digitale Methoden und Konzepte entwickelt, um die Ausbildung im Bereich der Radiochemie zu fördern und neue Talente anzuwerben, dazu zählen unteranderem ein Massiv Open Online Course (MOOC), ferngesteuerte Experimente (RoboLabs) und interaktive Bildschirmexperimente (IBE).Leitung: Vivien PottgießerTeam:Jahr: 2017Förderung: Europäische Union – H2020 Förderkennzeichen: 945301Laufzeit: 01.10.2020 - 30.09.2023
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Untersuchung des Transferverhaltens von Americiumspezies in Nutzpflanzen unter Verwendung radiochemischer und massenspektrometrischer MethodenDerzeit ist Americium-241 mit einer Halbwertszeit von 432,2 a ein umweltrelevantes Radionuklid in Tschernobyl. Als Tochter des Plutonium-241 (Halbwertszeit: 14,35 a) stellt das Americium-Isotop momentan den dominierenden Alpha-Strahler in den kontaminierten Gebieten dar. Über kontaminierte Böden und die Aufnahme von Pflanzen kann das radiotoxische Isotop in die Nahrungskette des Menschen gelangen. Somit sind vor allem der Boden-Pflanzentransfer und dessen Einflussfaktoren von großer Bedeutung.Team:Jahr: 2018Förderung: Siebold-Sasse-Stiftung (www.sasse-stiftung.de)Laufzeit: 01.03.2018 – 28.02.2021
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Secondary Ionisation of Radioactive Isotopes for Ultra trace analysis with Spatial resolution (SIRIUS)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.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2019Förderung: BMBF 2020+ 02NUK044ALaufzeit: 01.01.2016 - 31.12.2019
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LISALISA aims to train the next generation of atomic, nuclear and laser scientists by conducting research to increase our understanding of the atomic and nuclear properties of the chemical elements known as the actinides. Of long-standing interest to the fields of fundamental atomic and nuclear physics, this effort is an essential prerequisite for unravelling the structure of the superheavy elements at the end of Mendeleev’s table. This knowledge is required for the effective production, identification and handling of these elements, and is thus a necessary foundation for our goals of understanding and exploiting the potential for practical applications of the actinides in the fields of medical physics, nuclear applications and environmental monitoring.Jahr: 2019Förderung: ITN: Marie Skłodowska-Curie Innovative Training NetworksLaufzeit: 01.11.2019-31.10.2023
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Transdisziplinäre Forschung zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland (TRANSENS)TRANSENS (www.transens.de) ist ein Verbundvorhaben von 13 Instituten und Fachbereichen deutscher Universitäten und Großforschungseinrichtungen, einem Fachbereich der ETH Zürich sowie zwei unabhängigen Forschungs- und Beratungseinrichtungen. Gerade ein hochumstrittenes Projekt wie die Auswahl eines Standortes mit der bestmöglichen Sicherheit sowie die Realisierung eines Endlagers für hochradioaktive Abfälle wird mit hoher Wahrscheinlichkeit gesellschaftliche Kontroversen und Widerstände provozieren. Daher ist die Klärung und Bearbeitung vielschichtiger und soziotechnisch anspruchsvoller Fragestellungen zur nuklearen Entsorgung unerlässlich. In TRANSENS wird interdisziplinär geforscht. Das heißt, dass die interessierte Öffentlichkeit und andere außerakademische Akteure planvoll in Forschungskontexte, konkret in transdisziplinäre Arbeitspakete (TAP), eingebunden werden. Die Forschung wird dabei an für die Entsorgungsproblematik zentralen und relevanten Themenkorridoren erfolgen, die an der Schnittstelle zwischen naturwissenschaftlich-technischer Forschung einerseits sowie sozial- und geisteswissenschaftlicher Forschung andererseits angesiedelt sind. Hierbei soll eine wissenschaftsbasierte, experimentelle Landschaft entstehen, durch die wissenschaftliche Rückschlüsse auf den einzuschlagenden Entsorgungspfad gewonnen werden. Vom IRS wird in diesem Kontext das TAP TRUST (Technik, Unsicherheiten, Komplexität und Vertrauen) bearbeitet.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2019Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Volkswagenstiftung, Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur - Förderkennzeichen: 02E11849A-JLaufzeit: 01.10.2019 - 30.09.2024
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Speziation von Plutonium: Untersuchungen der Bildung, Stabilität und Radiolyse von Kolloiden unterschiedlicher Plutonium-IsotopeDie Chemie des Plutoniums ist besonders in wässrigen Lösungen sehr komplex. Es besitzt die Eigenschaften, in mehreren Oxidationsstufen gleichzeitig vorzuliegen und kann somit unterschiedliche Spezies aufweisen. Eine besondere Spezies sind die Kolloide, die aus einer übersättigten, vierwertigen Plutonium-Lösung gebildet werden und sehr mobil sind. Diese erhöhte Mobilität ist in der Endlagerthematik von besonderer Wichtigkeit. In den vergangenen Jahren wurden immer wieder, teils widersprüchliche, Befunde zu Bildung und Eigenschaften dieser Kolloide publiziert. Allerdings wurden unterschiedliche Isotope des Plutoniums genutzt und die Versuche in verschiedenen, teils nicht mehr genau publizierten, Medien durchgeführt. Hier sind die Art der Säuren und ggf. Hintergrundelektrolyte an erster Stelle zu nennen. Daher soll dieses von der Siebold-Sasse-Stiftung geförderte Projekte genaue Kenntnisse über den Mechanismus der Bildung und der Strukturen der Kolloide, die in den unterschiedlichen Medien Nitrat, Chlorid, Perchlorat erzeugt werden, erlangen.Team:Jahr: 2019Förderung: Siebold-Sasse-StiftungLaufzeit: 01.06.2019 – 31.05.2022
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Remote alphaRemote and real-time optical detection of alpha-emitting radionuclides in the environment (JRP-v09) The overall goal of this project is to develop novel optical systems for the remote detection and quantification of large-scale contamination with alpha emitters in the outdoor environment for the very first time, allowing sound and quick countermeasures in case of a radiological emergency. The specific objectives of this project are: 1. To develop a new method and instrumentation for the optical detection of alpha particle emitters in the environment by air radioluminescence. This includes the development of the first prototype of a mobile-outdoor optical detection system for real-time radioluminescence mapping of alpha sources in the environment. 2. To develop and establish a calibration system for the novel-type radioluminescence detector systems. This includes a new metrological infrastructure with dedicated UV radiance standard, well characterized alpha-active environmental samples and a validated calibration scheme for the remote detection of optical systems. 3. To extend the optical detection system to an imaging functionality for mapping of alpha contaminations in the environment. This includes the development of an unmanned airborne monitoring system (UAMS) that will integrate the unmanned aerial vehicle (UAV) and the novel alpha-radioluminescence detection system developed in the objective 1 to scan and obtain an image of the contaminated area. 4. To prepare and run a feasibility study for a laser-induced fluorescence spectroscopic method for the detection of alpha emitters. This method complements alpha-radioluminescence and, depending on laser parameters such as pulse power, photon wavelength and pulse duration, can enhance the detectable activity limit to below 1 kBq/cm². 5. To facilitate the take up of the results by stakeholders and provide input to relevant standardization bodies and radiation protection authorities. Information on the project research results will be disseminated by the partners to standards committees, technical committees and working groups. In addition, knowledge will be transferred to the nuclear industry sector.Leitung: Koordinator: PTBJahr: 2020Laufzeit: 01.03.2020-28.02.2023
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Speziation und Transfer von Radionukliden im Menschen unter besonderer Berücksichtigung von Dekorporationsmitteln (RADEKOR)Gelangen Radionuklide (RN) über den Nahrungspfad zum Menschen, können sie eine radio- und chemotoxische Gefahr darstellen. Um die Gesundheitsrisiken bei einer oralen Aufnahme von RN mit der Nahrung präzise abschätzen und wirksame Dekontaminationsverfahren anwenden zu können, ist ein Prozessverständnis der Biokinetik der RN auf zellulärer und molekularer Ebene zwingend notwendig. In dem geplanten Verbundprojekt werden Lebensmittel, die natürlicherweise Radionuklide enthalten verabreicht. Dies sind zum Beispiel Paranüsse oder auch bestimmte Heilwässer mit hohem (aber nicht gesundheitsschädlichem) Radium-Gehalt. Nach dieser oralen Inkorporation werden neben quantitativen Ausscheidungsanalysen und biokinetischen Modellierungen auch die molekulare Speziation der RN im Verdauungstrakt und ihre Wechselwirkungen mit Zellen des Magen-Darm-Traktes in An- und Abwesenheit gängiger Dekorporationsmittel untersucht. Ziel dieser Arbeiten ist es, mit einem tieferen Prozessverständnis der RN-Wechselwirkungen im Verdauungstrakt auf molekularer und zellulärer Ebene zur Erstellung eines präzisen biokinetischen Modells und zur Entwicklung bzw. Verbesserung von nuklidspezifischen Dekontaminationsstrategien beizutragen.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2020Förderung: BMBF FöKZ 02NUK057CLaufzeit: 01.07.2020-31.12.2023
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Biologische Radionuklidentfernung durch Nutzung natürlicher Assoziationsprozesse (RENA)Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur ex situ-Behandlung radionuklidbelasteter Böden, die aus dem Rückbau kerntechnischer Anlagen stammen. Dafür wird das Potential der Biologie (Pflanzen, Pilze) zur Mobilisierung und Entfernung von Radionukliden aus Böden untersucht. Ziel ist die signifikante Volumenreduktion mittel- und schwachradioaktiver Abfälle. Unsere Untersuchungen gehen von bereits ausgekofferten und entsprechend vorbehandelten Böden aus. Die aus dem Baubereich stammenden polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAKs) werden als charakteristische und zusätzliche organische Kontaminationen derartiger Böden bei der Remediation berücksichtigt. Der holistische Ansatz, der die bodenmikrobiologischen, mineralogischen, geo- und radiochemischen Aspekte vereint, wird für die Implementierung in ein reaktives Transportmodell vorbereitet. Mit einem derartigen numerischen Ansatz sollen Vorhersagen über die Effizienz, quantitative Einflussfaktoren und insbesondere Übertragbarkeit auf andere Bodenmaterialien aus Rückbauvorhaben ermöglicht werden.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2021Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung, Förderkennzeichen 02NUK066CLaufzeit: 01.09.2021-31.08.2024
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Spurendetektion und ortsaufgelöste Analyse von Radionukliden mittels Laser-Ionisations-Massen-Spektrometrie (SOLARIS)Aufbauend auf den Ergebnissen des Verbundprojets SIRIUS1 soll das Verfahren der rL-SNMS (resonant Laser Secondary Neutrals Mass Spectrometry) verbessert werden. Dieses Verfahren erlaubt den ortsaufgelößten Nachweiß von Aktiniden wie Plutonium und Americium von weniger als 107 Atomen. Im SOLARIS Projekt wird zu den Themenschwerpunkten Untersuchung radioaktiver Partikel aus der Umwelt, Untersuchung des Migrationsverhaltens von Actiniden in Tongestein und hydratisiertem Zement sowie der Weiterentwickelung der rL-SNMS geforscht.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2022Förderung: BMBF 2020+ 02NUK075ALaufzeit: 01.09.2022 - 31.08.2025
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Transfer langlebiger Radionuklide aus der vadosen Zone in die Rhizosphäre und deren Aufnahme in Pflanzen unter Berücksichtigung mikrobiologischer Prozesse (TRAVARIS)Auf der Grundlage der Erkenntnisse aus TransLARA zum Transport und Transfer von Radionukliden im System Boden-Pflanze sollen im Verbundprojekt TRAVARIS das Zusammenwirken von Radionukliden mit Wurzelexsudaten und deren Einfluss auf mikrobielle Gemeinschaften in der Rhizosphäre, wie auch umgekehrt der mikrobielle Einfluss auf Prozesse im Boden, in Laborexperimenten untersucht werden. Weiterhin können schwankende Grundwasserstände und damit Veränderungen des Redoxpotentials im Boden eine potentielle Remobilisierung bestimmter Radionuklide nach sich ziehen. Durch Variieren des Wasserstands in Laborlysimetern werden die potentielle Re-Mobilisierung und der Transport der vorhandenen Tracer beobachtet. Die Kombination von Modellierung und experimentellen Arbeiten im Verbund zum detaillierteren Verständnis der boden- und nuklidspezifischen Aufnahme von Radionukliden in Pflanzen auch unter Berücksichtigung mikrobieller Prozesse trägt somit zu einer verbesserten Vorhersagekraft von radioökologischen Modellen und zuverlässigeren Risikoabschätzungen für Mensch und Umwelt bei.Leitung: Prof. Dr. Clemens WaltherTeam:Jahr: 2022Förderung: BMBF 2020+ 15S9437BLaufzeit: 01.11.2022 - 31.10.2025
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99MoBestHintergrund: Für die nuklearmedizinische Diagnostik ist das Radionuklid 99Mo als Mutter des Tc-99m unverzichtbar. Zur Zeit ist der Bedarf in Deutschland bei ca. 6E13 Bq pro Woche, was 60.000 Behandlungen entspricht. Bisher wird dieses Radionuklid weltweit ausschließlich in Nuklearreaktoren produziert. Mit diesem Herstellungsverfahren und der benötigten Aufbereitung sind allerdings große Mengen radioaktiven Abfalls verbunden. Die Vermeidung und Reduktion dieses Abfalls sind von zentralem Interesse. Das Verbundprojekt 99MoBest zielt auf die Entwicklung eines Verfahrens zur nachhaltigen und kosteneffizienten Erzeugung von 99Mo für die Radiodiagnostik ab. Beschleuniger-basierte Neutronenstrahlungsquellen ermöglichen dabei die Produktion ohne spaltbares Material bei einer möglichst geringen Entstehung von radioaktiven Abfallprodukten. Beitrag des IRS: Die Entwicklung eines neuen Verfahrens muss sich dabei stehts an dem existierenden Standard, der Produktion im Reaktor, messen lassen. Aufgrund der Zielsetzung müssen daher Strahlenschutzaspekte bei der Herstellung und Handhabung mit Produktionseffizienzen in Einklang gebracht werden. Zu diesem Zweck sollen die Strahlungsfelder durch eine entsprechende Modellierung berechnet und im Anschluss experimentell validiert werden, um Ortsdosisleistungen abschätzen und eine sichere Handhabung gewährleisten zu können. Ebenfalls sollen diese Modellierungen ermöglichen, Aktivierung von Materialien zu prognostizieren und somit bereits in der Planungsphase eine Auswahl der passenden Strukturmaterialien zu unterstützen. Eine Minimierung (insbesondere langlebiger) radioaktiver Abfälle vereinfacht dann Rückbau, Entsorgung und Freigabe.Team:Jahr: 2024Förderung: BMBF 02NUK080CLaufzeit: 01.03.2023 – 28.02.2026
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Forschungsprojekte
Letzte Änderung: 16.11.20; Webredaktion
