OIB localities (e.g., Tristan, Samoa) have been considered ideal natural laboratories for studying mantle heterogeneity. Indeed, Sr, Nd, and Pb isotopes of lavas collected from OIB systems have provided insights into the existence of distinct mantle reservoirs, the origins of which are closely related to local tectonic processes: DMM, HIMU, EM1, and EM2. In this context, we aim to investigate the isotopic composition of noble gases in fluid inclusions trapped in xenoliths and lavas from Samoa and Tristan islands, two well-known enriched mantle (EM) localities. Our goal is to evaluate the role of noble gas cycling and active tectonic processes on the composition of the upper mantle. Our results show that CO2 is the most abundant volatile in all samples (lavas and xenoliths) from both localities. The 4He/20Ne ratio in most samples is lower than 150, suggesting the presence of atmospheric components in the fluid inclusions. This is further confirmed by the relatively low 40Ar/36Ar ratios, particularly in Tristan samples, which show values below 360. It is worth noting that the Samoa sample exhibits a 40Ar/36Ar ratio of 1000.4, the highest of the dataset. The Rc/Ra values (3He/4He corrected for atmospheric contamination) observed in the Samoa samples align with the Ar ratios mentioned above, as the 3He/4He ratio is the highest reported (13.32Ra). This is above the MORB range, indicating a contribution from lower mantle fluids, likely derived from the Samoan hotspot. In contrast, Tristan samples exhibit low Rc/Ra values, with an average of 5.12Ra. These low helium ratios suggest the presence of a more radiogenic, 4He-rich mantle. The low helium ratios may be related to the EM nature of the mantle. Previous studies in the Canary Islands have shown a decrease in 3He/4He ratios in the eastern part of the archipelago, where EM components have been identified (Hoernle et al., 1993; Simonsen et al., 2001; Day and Hilton, 2011, 2021; Sandoval-Velasquez et al., 2021). However, it is confirmed that an EM component can show a wide range of variation for the 3He/4He ratio, ranging from low values of 5-6Ra to values beyond the typical MORB range, which overlaps (and complicates the distinction) with other OIB contexts with HIMU signature. This publication results from work conducted under the transnational access/national open access action at INGV-Palermo- Noble gas laboratory supported by WP3 ILGE - MEET project, PNRR - EU Next Generation Europe program, MUR grant number D53C22001400005.
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.
Das Edelgasradioisotop 39Ar ist von großem Interesse für die Datierung in Ozeanographie, Glaziologie und Hydrogeologie, da es das einzige Isotop ist, das den wichtigen Altersbereich zwischen ca. 50 und 1000 Jahren abdeckt. Die fundamental neue Messmethode der Atom Trap Trace Analysis (ATTA), welche die 81Kr Datierung zum ersten Mal möglich gemacht hat, besitzt das Potenzial, die Anwendungen von 39Ar zu revolutionieren, indem sie die benötigte Probengröße um einen Faktor 100 bis 1000 reduziert. In einem Vorgängerprojekt haben wir zum ersten Mal gezeigt, dass die Messung von 39Ar an natürlichen Proben mit ATTA möglich ist, allerdings benötigten wir dazu immer noch Tonnen von Wasser. Vor kurzem haben wir anhand von Proben aus ersten Pilotprojekten mit Ozeanwasser und alpinem Eis gezeigt, dass die 39Ar-ATTA (ArTTA) Messung an Proben von ca. 25 L Wasser oder 10 mL Ar oder weniger möglich ist. Dieser Erfolg eröffnet komplett neue Perspektiven für die Anwendung der 39Ar-Datierung, die sehr wertvolle Information ergeben wird, die ansonsten nicht zugänglich wäre. Der Bedarf für solche Analysen, insbesondere im Gebiet der Spurenstoff-Ozeanographie, ist gut etabliert und dokumentiert durch Unterstützungsschreiben von unseren derzeitigen Partnern für ArTTA Anwendungen. Dieser Antrag wird es uns ermöglichen, die weltweit ersten ArTTA Geräte zu bauen, die auf Routinebetrieb mit kleinen Proben ausgelegt sind. Wir streben den Aufbau einer 39Ar-Datierungsplattform an, welche die Anforderungen für die Datierung in den Feldern der Grundwasserforschung, Ozeanographie und Gletscherforschung erfüllt. Um sinnvolle Anwendungen in der Tracerozeanographie zu ermöglichen, wird eine Kapazität von mindestens 200 Proben pro Jahr benötigt. Das neue Gerät für die Forschung wird damit lange angestrebte Anwendungen erlauben, die sonst nicht möglich wären. Basierend auf bisheriger Forschung haben wir einen klaren Plan für den Aufbau einer kompletten Plattform für den Betrieb von ArTTA: Eine neue Probenaufbereitungslinie basierend auf dem Gettern von reaktiven Gasen erlaubt die Abtrennung von bis zu 10 mL reinem Ar aus kleinen (kleiner als 25 L Wasser oder 10 kg Eis) Umweltproben in wenigen Stunden. Diese Proben werden zum ArTTA Gerät transferiert, welches aus zwei Modulen besteht: Das Optik-Modul erzeugt die benötigten Laserfrequenzen und Laserleistung, das Atom-Modul ist der Teil in dem die Atome mit atomoptischen Werkzeugen detektiert werden, die wir im Prototyp aus dem vorherigen Projekt realisiert haben. So weit als möglich wird die Anlage aus zuverlässigen, hochleistungsfähigen kommerziellen Teilen gebaut. Das System wird in einer hochkontrollierten Containerumgebung installiert, was einen modularen Aufbau gewährleistet, der in Zukunft an unterschiedlichen Orten aufgebaut werden kann.
Es ist das wissenschaftliche Ziel der Arbeit, durch Auswertung der geologischen Daten, der geohydraulischen und geotechnischen Kennwerte, der chemischen Inhaltsstoffe, der Kenntnis der Edelgase und der Isotopendaten die Herkunft der Waesser zu klaeren. Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens dienen als Grundlage fuer Fragen der quantitativen Bewirtschaftungsmoeglichkeiten, qualitativer Veraenderungen in Abhaengigkeit von der Bewirtschaftung, Gefahr von Verschmutzungen, Ausweisung von Heilquellenschutzgebieten und Erkundungen des Mineralwasserdargebots.
Das Institut fuer Biophysik der Universitaet des Saarlandes fuehrt, mit Foerderung durch das BMI, die o.a. Messungen durch. Ziel des Vorhabens ist es, vor allem die Strahlenexposition der Lunge durch Radon zu bestimmen. Bisherige Abschaetzungen haben ergeben, dass die zusaetzliche Strahlenexposition der Lunge vor allem durch die radioaktiven Folgeprodukte des radioaktiven Edelgases Radon bei etwa 1 milli Sievert pro Jahr liegt und damit in der gleichen Groessenordnung wie die unveraenderte natuerliche Strahlenexposition.
Das Eis der höchsten Alpengipfel enthält bislang nicht untersuchte, aber überaus wertvolle Klimainformationen. Die interne Altersstruktur der Gipfelgletscher resultiert aus der Reaktion auf Klimabedingungen, die sie Masse gewinnen, verlieren oder stagnieren lassen. Dieses Klimaarchiv ist noch unerforscht, aber akut bedroht von der gegenwärtigen Erwärmung und Extremereignissen. Zum Beispiel ist unzureichend verstanden wie Klimafluktuationen der letzten 1000 Jahre, speziell die so genannte "kleine Eiszeit", die Gipfelgletscher beeinflusst haben. Um diese Frage zu beantworten braucht es Altersinformation über die Gletscherschichtung. Da Abzählen von Jahresschichten nicht möglich ist, muss die Datierung über radiometrische Verfahren erfolgen. Im Altersbereich zwischen 100 und 1000 Jahre vor heute hat nur das Radioisotop des Edelgases Argon, 39Ar, eine passende Halbwertszeit von 269 Jahren, um als Datierungswerkzeug eingesetzt werden zu können. Allerdings ist das Vorkommen von 39Ar in der Natur so gering, dass 1 kg modernes Eis nur etwa 10.000 Atome an 39Ar beinhaltet. Technische Durchbrüche in der Messung von 39Ar in einer Atomfalle (ArTTA) haben es ermöglicht, die benötigte Probenmenge von Tonnen auf ein paar Kilogramm zu reduzieren. Erst dadurch wird die Anwendung zur Gletschereisdatierung durchführbar. Dieses Projekt wird die Methode der ArTTA Datierung für Gletschereis entwickeln, validieren und zur Entschlüsselung neuartiger Klimaarchive anwenden. Bereits bestehende Forschung an der ÖAW und der Uni Heidelberg bieten eine einzigartige Möglichkeit, dieses Vorhaben umzusetzen. Eine in Zusammenarbeit durchgeführte Pilotstudie hat bereits die Machbarkeit des Vorhabens belegt. Daran anschließend soll nun systematisch das Potential der Methode beurteilt werden. Zur Validierung werden Gletscher mit bereits bekannter Altersinformation und zusätzliche radiometrische Datierungen (z.B. über 14C) eingesetzt. Das 39Ar-Datierungsverfahren wird exemplarisch angewendet, um die Klimainformation in der Altersstruktur eines Gipfelgletschers zu rekonstruieren. Die Kenntnis der heutigen Energie- und Massenbilanz ermöglicht die Zuordnung von Akkumulationsänderungen der Vergangenheit zu den ursächlichen Klimaänderungen. Ihre Infrastruktur und hohe Informationsdichte machen die Alpen ein ideales Forschungsfeld für dieses Vorhaben. Schlussendlich wird das 39Ar-Datierungsverfahren für die Paläoklimaforschung erschlossen, mit einem möglicherweise ähnlichen Innovationsschub wie die Anwendung von 14C zur Eisdatierung. Den Einfluss vergangener Klimaschwankungen auf Gipfelgletscher besser zu verstehen wird auch ihre Zukunft besser vorhersagbar machen, mit direkter Relevanz zur Adaption an die sich ändernden Klimabedingungen, aber auch als Beitrag zum Verständnis kleinräumiger Klimaschwankungen und zur Bewusstseinsbildung im Hinblick auf den Klimawandel im Alpenraum.
Im Rahmen der Maria S. Merian Expedition 25 (MSM25) wurden im Jahr 2013 fast 5% des globalen ozeanischen Rückensystems erstmalig systematisch geologisch und ozeanographisch untersucht. Das Ziel des vorliegenden Antrags ist die Erstinterpretation dieses einmaligen hydrographischen und bathymetrischen Datensatzes entlang des langsam spreizenden Südatlantischen Rückens zwischen 33° und 12°S. Der Schwerpunkt der Analysen wird auf der Berechnung der Verteilung der vertikalen Vermischung aus hydrograpischen Feinstrukturdaten sowie die horizontale und vertikale Ausbreitung der Wolke von primordialen Helium aus Hydrothermalquellen entlang des Rückens sein. Die Ergebnisse der hier vorgeschlagenen Vorstudie sollen zur Konzeption eines weiterführendes Antrags dienen, in dem die zusammengehörenden qualitativ hochwertigen hydrographischen und bathymetrischen Daten zur Entwicklung eines verbesserten Models der vertikalen Vermischung in Abhängigkeit von Rauigkeit der Topographie und Rückenmorphologie genutzt werden sollen.
Messung der Stromdichten von Impuls, Waerme, Wasserdampf und Gasen durch die Phasengrenze Wasser-Luft in Abhaengigkeit von meteorologischen Parametern (Windgeschwindkeit, Feuchte usw.). Simulation der 'Air-Sea-Interaction' an einem ringfoermigen, abgeschlossenen Wind-Wasserkanal. Untersuchung mit Hilfe stabiler Isotope des Wassers, Kohlendioxid, Edelgasen. Massenspektrometrische Bestimmungsmethoden. Entwicklung von Temperatursonden fuer Grenzschichttemperatur. Untersuchung an anderen Modellfluessigkeiten statt Wasser; Untersuchung des Kapillarwellen-Einflusses.
Die natürliche Strahlenexposition des Menschen resultiert aus der Summe der Wirkungen der kosmischen Strahlung, der Strahlung der natürlichen Radionuklide in der Umwelt des Menschen und sowie der Strahlung der natürlichen Radionuklide, die sich im Körper jedes Menschen befinden. Im Jahr 2004 betrug in Deutschland die effektive Dosis, die durch die kosmische Strahlung hervorgerufen wird, im Mittel 0,3 mSv/a (Millisievert/Jahr). Die Dosis durch kosmische Strahlung ist abhängig von der geographischen Breite sowie der Höhe über dem Meeresspiegel. Die mittlere effektive Dosis der Bevölkerung durch den terrestrischen Anteil an der natürlichen Strahlenexposition beträgt etwa 0,4 mSv/a. Die Intensität der Strahlung kann auf Grund von geologisch-mineralogischen Verhältnissen von Ort zu Ort verschieden sein. Das natürlich vorkommende radioaktive Edelgas Radon, das aus dem Untergrund in die Häuser eindringen kann, ist für eine Dosis von 1,1 mSv/a verantwortlich. Der menschliche Organismus nimmt während des gesamten Lebens natürliche radioaktive Stoffe durch die Nahrung, die Atmung und über die Haut auf. Das Aktivitätsinventar für einen Menschen wird mit ca. 7.500 Bq angegeben. Daraus ergibt sich einen Strahlendosis von etwa 0,3 mSv/a. In der Summe beträgt die mittlere effektive Jahresdosis eines Menschen durch natürliche Strahlung ca. 2,1 mSv. Insgesamt ergibt sich durch die natürliche und zivilisatorische Strahlenexposition eine mittlere effektive Jahresdosis für die Bevölkerung von ca. 4,0 mSv. Dieser Wert ist gegenüber den Vorjahren unverändert. Mit dem Anteil der zusätzlichen zivilisatorischen Strahlenexposition zur ohnehin natürlich vorhandenen in dieser Größenordnung geht keine gesundheitliche Gefährdung einher. Nähere Angaben hierzu finden sich in den jährlich veröffentlichten Berichten der Bundesregierung über Umweltradioaktivität und Strahlenschutz, herausgegeben vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz . Untersuchungen zu bergbaubedingter Umweltradioaktivität gab es in Sachsen-Anhalt in den Regionen Mansfelder Land und Sangerhäuser Mulde. Bund und Land untersuchten Flächen au- ßerhalb des ehemaligen Mansfeld-Kombinates, die durch Kupfer- gewinnung bergbaulich beeinflusst waren. Rund drei Millionen Euro stellte der Bund dafür zur Verfügung. Die Resultate der Untersuchungen befinden sich in der Daten- bank ALASKA, deren Abschlussversion seit 2001 vorliegt. Die Datenbank enthält Eintragungen über 2970 bergbauliche Objekte aus den genannten Gebieten. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kupferbergbau in Sachsen-An- halt zu keiner großflächigen radioaktiven Belastung der Umwelt geführt hat. Über 90 Prozent der untersuchten bergbaulichen Objekte weisen Radioaktivitätswerte im natürlichen Bereich auf. Sofortmaßnahmen waren aber nur in einem Fall, der Aschehalde am Maschinendenkmal in Hettstedt, erforderlich. Diese Halde wurde 1994 auf Veranlassung des Umweltministeriums einge- zäunt. In Mansfeld erfolgte die Sanierung einer Kupferschlacke- halde. Die Arbeiten wurden im Frühjahr 2005 abgeschlossen. Von den verbliebenen radioaktiv kontaminierten Flächen konnte eine Vielzahl aufgrund geringer Exposition durch bereits vorhan- dene Abdeckungen oder geringe Größe als Quelle von Gefährdun- gen für die Bevölkerung zunächst ausgeschlossen werden. Auf den Betriebsflächen des ehemaligen Mansfeld Kombinats, die in einem gesonderten Programm untersucht wurden, führten Sanierungen zu einer erheblichen Reduzierung der radioaktiven Kontaminationen. Betriebsflächen mit erhöhter Radioaktivität sind nicht frei zugänglich. Radioaktive Nuklide können als umschlossene bzw. in offener Form eingesetzt werden. Bei den umschlossenen Strahlenquellen handelt es sich um Nuklide, die in eine dichte, meist metallische Kapselung eingeschlossen werden. Anwendung finden umschlossene Strahlenquellen u. a. in der Werkstoffprüfung, bei Großbestrahlungsanlagen und in der Medizin. Bei offenen radioaktiven Stoffen liegt das Nuklid meist in Form einer chemischen Verbindung (z. B. Salz, Oxid, organische Verbindung) vor und kommt in fester, flüssiger und gasförmiger Form unmittelbar zur Anwendung. Offene radioaktive Stoffe werden u. a. in der Nuklearmedizin, als Radiopharmaka und in der Forschung (z. B. Biochemie) verwendet. Für Anwender von radioaktiven Stoffen bzw. Betreiber von Anlagen, die radioaktive Stoffe enthalten, besteht die Verpflichtung der geordneten Entsorgung des radioaktiven Materials und der kontaminierten Gegenstände. Unvermeidbare Ableitungen radioaktiver Stoffe in die Umwelt, z. B. bei der nuklearmedizinischen Anwendung von Radioisotopen oder bei kerntechnischen Anlagen, unterliegen den in der Strahlenschutzverordnung festgeschriebenen Bestimmungen und Grenzwerten. Kontrollen erfolgen durch die zuständigen staatlichen Aufsichtsbehörden. Aus Gründen des Strahlenschutzes verwenden die nuklearmedizinischen Einrichtungen heute fast ausschließlich kurzlebige Isotope, wie Iod-131 und Technetium-99m. 2004 betrug die mittlere zivilisatorische Strahlenexposition der Bevölkerung der Bundesrepublik 1,9 mSv/a, in der Hauptsache durch medizinische Anwendung von Radionukliden und die Anwendung von Röntgenstrahlen bedingt. Andere Faktoren, wie der Fallout von Kernwaffenversuchen, die Folgen des Reaktorunfalls von Tschernobyl, die Emissionen kerntechnischer Anlagen, Technik und Forschung sowie beruflich bedingte Strahlenexpositionen tragen nur unwesentlich zur Strahlenbelastung des Menschen bei.
Der Vertrag über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (Kernwaffenteststopp-Vertrag: CTBT) und seine Überwachung Der Vertrag über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen ( CTBT ) ist eines der zentralen internationalen Abkommen zur Verhinderung der Weiterverbreitung von Kernwaffen. Der CTBT wurde 1996 zur Unterzeichnung ausgelegt. 6 der 44 sog. Annex 2-Staaten, die den Vertrag ratifizieren müssen, bevor er in Kraft treten kann, haben den Kernwaffenteststopp-Vertrag zwar unterschrieben, jedoch nicht ratifiziert. Die Organisation zur Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) überwacht die Einhaltung des Vertrags mit seismischen Messungen, Radioaktivitätsmessungen und Spezialmikrophonen in den Ozeanen und der Atmosphäre. Das BfS beteiligt sich mit Radioaktivitätsüberwachungen an der Kontrolle und betreibt die einzige Station für hochempfindliche Radioaktivitätsmessungen in Mitteleuropa auf dem Schauinsland bei Freiburg. Der umfassende Kernwaffenteststopp-Vertrag ( engl. Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty , CTBT ) ist eines der zentralen internationalen Abkommen zur Verhinderung der Weiterverbreitung von Kernwaffen. Obwohl er noch nicht in Kraft getreten ist, wird seit über 2 Jahrzehnten ein weltweites Messnetz zu Überwachung des Teststopps aufgebaut und erfolgreich betrieben. Das BfS hat zusammen mit der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe ( BGR ) für Deutschland die Aufgabe des nationalen Datenzentrums und bewertet die Daten aus dem Messnetz der CTBTO . Der Kernwaffenteststopp-Vertrag Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Der Kernwaffenteststopp-Vertrag Anzahl der weltweit durchgeführten Kernwaffen-Versuche bis 2022. Seit 2017 wurden keine Kernwaffenversuche mehr durchgeführt. Beginn der Kernwaffentests Mit dem sogenannten "Trinity"-Test am 16. Juli 1945 in den USA wurde zum ersten Mal in der Menschheitsgeschichte eine Nuklearwaffe gezündet. Einen Monat später erfolgte der erste militärische Einsatz durch die Abwürfe der Nuklearwaffen über Hiroshima und Nagasaki am Ende des zweiten Weltkrieges. Trotz früher Überlegungen zu einer internationalen Kontrolle von spaltbarem Material für den Bau von Kernwaffen erlangten weitere Nationen die Fähigkeit zur Herstellung dieser Waffen (Sowjetunion: 1949, Vereinigtes Königreich: 1952). In den 1950er Jahren begannen die USA und die Sowjetunion mit dem Testen sogenannter thermonuklearer Waffen (umgangssprachlich "Wasserstoffbomben"), die eine höhere Sprengkraft besitzen und entsprechend größere Mengen an radioaktivem Fallout produzieren. Partieller Teststopp-Vertrag Unter anderem führte die Kritik an diesen Tests dazu, dass sich 1963 die USA , die Sowjetunion und das Vereinigte Königreich über ein Verbot von Tests in der Atmosphäre, unter Wasser und im Weltraum verständigten. Dies wurde in einem internationalen Vertrag, dem partiellen Teststopp-Vertrag niedergelegt ( engl. Partial Nuclear Test-Ban Treaty , PTBT). Frankreich (erster Test 1960) und China (erster Test 1964) unterschrieben diesen Vertrag jedoch nicht und führten noch bis 1980 Kernwaffentests in der Atmosphäre durch. Vom partiellen zum umfassenden Teststopp Das Internationale Messnetz IMS Quelle: CTBTO https://www.ctbto.org/map/ Die Unterzeichnerstaaten des PTBT hielten sich an die Vertragsregeln, wodurch die Zahl der atmosphärischen (oberirdischen) Tests, und der damit verbundene radioaktive Fallout verringert werden konnte. Die Gesamtzahl aller Atomwaffen-Tests verringerte sich jedoch nicht, sie wurden jetzt nur mehrheitlich unter der Erdoberfläche durchgeführt. Bis heute wurden über 2.000 Kernwaffentests gezählt. Auf diplomatischer Ebene wurde nach dem Inkrafttreten des PTBT über einen umfassenden Teststopp-Vertrag diskutiert und 1976 die sogenannte " Group of Scientific Experts " (GSE) eingerichtet. Ihre Aufgabe war es zu klären, ob und wie die Einhaltung eines solchen Vertrags geprüft werden kann, denn ein verlässliches Verifikationssystem ist eine entscheidende Voraussetzung dafür, dass sich Staaten völkerrechtlich an ein Verbot binden. Über die Möglichkeiten und Grenzen der Verifikation (wissenschaftliche Nachweisführung) liefen die Meinungen zunächst weit auseinander. Umfassender Kernwaffenteststopp-Vertrag Es dauerte bis zum Ende des Kalten Krieges, bis formelle Verhandlungen bei den Vereinten Nationen in der Genfer Abrüstungskonferenz aufgenommen wurde. Die Beratungen, an denen auch Experten des BfS maßgeblich beteiligt waren, konnten bereits zwei Jahre später abgeschlossen und der umfassende Kernwaffenteststopp-Vertrag (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, CTBT ) 1996 zur Unterzeichnung ausgelegt werden. Die Verhandlungsparteien wollten sicherstellen, dass die Unterzeichner des Vertrags erst dann bindende Verpflichtungen eingehen, wenn alle Staaten mit nukleartechnischen Einrichtungen – und damit der theoretischen Fähigkeit zum Kernwaffenbau - beigetreten sind. Daher enthält das Dokument eine Liste mit 44 Staaten ( sog. Annex 2-Staaten), die den Vertrag ratifizieren müssen, bevor er in Kraft tritt. Bis heute fehlen von diesen 44 Staaten drei, die den Vertrag vor Inkrafttreten unterzeichnen und ratifizieren müssen (Indien, Nordkorea, Pakistan) sowie seit 2023, mit der De-Ratifizierung des Vertrages in Russland, sechs Länder, die den Vertrag zwar unterschrieben, jedoch noch nicht ratifiziert haben (Ägypten, China, Iran, Israel, USA, Russland). Umsetzung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Wenn der Zeitpunkt des Inkrafttretens erreicht wird, muss die Verifikation des Verbots sofort möglich sein. Daher wurde in Wien die sogenannte Vorbereitende Kommission für den CTBT gegründet, deren Aufgabe insbesondere der Aufbau eines internationalen Monitoring-Netzwerks mit 337 Messstationen ist. Mit Hilfe dieses Messnetzes kann die Vertragseinhaltung verlässlich überwacht werden. Daneben bereitet die Organisation zur Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) Vor-Ort-Inspektionen konzeptionell vor, entwickelt dafür Messmethoden und führt Übungen durch. Überwachung des Kernwaffenteststopp-Vertrags Die Organisation zur Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags ( CTBTO ) überwacht die Einhaltung des Vertrages mit seismischen Messungen, Radioaktivitätsmessungen und Spezialmikrophonen in den Ozeanen und der Atmosphäre. Das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) beteiligt sich mit Messungen radioaktiver Stoffe in der Atmosphäre an der Kontrolle und unterstützt das Auswärtige Amt durch fachliche Auswertung und Bewertung der Daten. Überwachung des Internationalen Kernwaffenteststopp-Vertrags Die CTBTO ist als internationales Netzwerk darauf ausgerichtet, weltweit geheime Kernwaffentests aufzuspüren. Seismische Messungen können einen ersten Hinweis auf einen unterirdischen Atomwaffentest geben. Mit einer zeitlichen Verzögerung können bei einem Atomwaffentest entstehende radioaktive Edelgase durch das Erdreich in die Atmosphäre gelangen. Wenn dies geschieht, lassen sich diese Gase mit den hoch empfindlichen Radioaktivitätsmessstationen der CTBTO nachweisen und auf einen Atomwaffentest zurückführen. Mehrere Dutzend dieser untereinander vernetzten Messstationen weltweit können geringste Spuren von Radioaktivität in der Luft erfassen. Das Bundesamt für Strahlenschutz betreibt die einzige Station für hochempfindliche Radioaktivitätsmessungen in Mitteleuropa auf dem Schauinsland bei Freiburg. Weltweites Überwachungssystem Die Vertragsorganisation mit Sitz in Wien baut zurzeit mit Hilfe der Signatarstaaten ein weltweites Überwachungssystem mit einem Netz von 321 Messstationen und 16 Laboren auf. Es ist in der Lage, eine nukleare Explosion an jedem Ort der Erde mit hoher Wahrscheinlichkeit zu entdecken, zu identifizieren und auch zu lokalisieren. Dieses System beruht auf 170 Seismographen in der Erde, 11 Unterwassermikrophonen in den Ozeanen, 60 Infraschallmikrophonen in der Atmosphäre und 80 Spurenmessstationen für Radioaktivität in der Luft Eine dieser Spurenmessstationen ist die Station Schauinsland des BfS (Radionuklidstation RN33). Seine Messsysteme sind zertifiziert: Das Messsystem für den Nachweis an Luftstaub gebundener Radionuklide ist seit 2004 nach den Vorgaben der CTBTO zertifiziert. Dieses Messsystem wurde im Rahmen eines Stationsneubaus ersetzt und im Januar 2019 von der CTBTO revalidiert. Das Edelgasmesssystem, das seit 2004 als Bestandteil des sogenannten internationalen Edelgasexperiments in Betrieb ist, wurde am 11. November 2013 von der CTBTO zertifiziert. Radioaktives Xenon ist ein Edelgas. Es wird im Gegensatz zu Jod-131 weder auf dem Boden abgelagert noch gelangt es in Nahrungsmittel und ist daher für den Strahlenschutz vergleichsweise unbedeutend. Es ist jedoch einer derjenigen radioaktiven Stoffe, die bei einer möglichen Freisetzung - zum Beispiel aus Kernkraftwerken oder aus Isotopenproduktionsanlagen für medizinische Anwendungen - besonders schnell entweichen. Xenon wird aus der Atmosphäre nicht durch Regen ausgewaschen und kann daher leicht über große Entfernungen transportiert werden. Zur Qualitätssicherung werden die 80 Radionuklidstationen durch 16 Radionuklidlaboratorien ergänzt. Die Bedeutung von Radioaktivitätsmessungen Die drei geophysikalischen Techniken - Seismik , Infraschall und Hydroakustik - können zeitnah Explosionen mit einer Stärke über 1 Kilotonne Trinitrotoluol (TNT) Äquivalent (Maßeinheit für die bei einer Explosion freiwerdende Energie) registrieren und lokalisieren. Die Radionuklid -Messtechnik hat anschließend die Aufgabe, den nuklearen Charakter einer Explosion zweifelsfrei nachzuweisen. Detoniert ein nuklearer Sprengkörper, dann entsteht eine Vielzahl radioaktiver Spaltprodukte . Die meisten so gebildeten Radionuklide kommen in der Natur nicht vor und unterscheiden sich auch deutlich in ihrer Zusammensetzung von Radioaktivität aus Kernkraftwerken. Eine Eingrenzung von Freisetzungsort und Freisetzungszeit ist zusätzlich mit Hilfe von atmosphärischen Ausbreitungsrechnungen möglich. Was wird gemessen? An allen im Endausbau des Messnetzes vorgesehenen 80 Radionuklidmessstationen wird die Luft auf Spuren von an Luftstaub gebundenen Gammastrahlern untersucht. An 40 der 80 Stationen, darunter auch auf der Station Schauinsland, wird zusätzlich nach radioaktiven Isotopen des Edelgases Xenon (Xenon-131m, Xenon-133, Xenon-133m und Xenon-135) gefahndet. Mindestanforderungen an die technische Ausstattung der Messstationen Aerosole Edelgase (radioaktives Xenon) Messtechnik Reinstgermaniumdetektor Reinstgermaniumdetektor oder Beta-/Gamma-Koinzidenz Luftdurchsatz mindestens 500 Kubikmeter pro Stunde mindestens 0,4 Kubikmeter pro Stunde Nachweisgrenze 10 bis 30 Microbecquerel pro Kubikmeter Luft bezogen auf Barium-140 1 Millibecquerel pro Kubikmeter Luft bezogen auf Xenon-133 Radioaktive Edelgase wurden in das Messnetz einbezogen, weil diese auch bei unterirdischen und verdeckten Kernwaffentests in die Atmosphäre entweichen können und damit das Risiko für einen potentiellen Vertragsbrecher erhöhen, entdeckt zu werden. Wichtig ist hierbei, dass anhand der isotopenspezifischen Messungen zwischen Radioaktivität aus zivilen Quellen und aus eventuellen Kernwaffentests - die eine Vertragsverletzung darstellen würden - unterschieden werden kann. Auswertung der Daten Sämtliche Messdaten werden über VPN oder ein satellitengestütztes Kommunikationssystem an das Internationale Datenzentrum ( IDC ) der CTBTO in Wien übermittelt. Dort werden sie ausgewertet, an die Unterzeichnerstaaten verteilt und archiviert. Die Messstationen der CTBTO zielen nicht auf einen möglichst schnellen Nachweis von Radioaktivität ab, sondern sind darauf ausgelegt, kleinste Spuren von künstlicher Radioaktivität nachweisen zu können. Durch die hierfür eingesetzten zeitaufwändigen Verfahren liegen die Ergebnisse erst mit einem zeitlichen Versatz von etwa drei Tagen nach Ende des Probenahmezeitraums vor. Stand: 21.05.2026
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 100 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 24 |
| Land | 1022 |
| Weitere | 11 |
| Wirtschaft | 35 |
| Wissenschaft | 35 |
| Zivilgesellschaft | 8 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 7 |
| Daten und Messstellen | 989 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 78 |
| Gesetzestext | 2 |
| Text | 44 |
| unbekannt | 12 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 57 |
| Offen | 1074 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1119 |
| Englisch | 33 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 988 |
| Bild | 15 |
| Datei | 3 |
| Dokument | 20 |
| Keine | 68 |
| Unbekannt | 3 |
| Webseite | 1052 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1099 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1111 |
| Luft | 1075 |
| Mensch und Umwelt | 1133 |
| Wasser | 1090 |
| Weitere | 1122 |