Das Projekt "Der Fluorkreislauf im antarktischen Oekosystem mit besonderer Beruecksichtigung von Krill, Pinguinen und Robben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde durchgeführt. In dem inzwischen abgeschlossenen Projekt wurden Art und Umfang der Fluoridanreicherung im antarktischen Krill (1000 ppm/dw) als zentralem Naehrtier der Antarktis und einigen anderen marinen Wirbellosen und davon ausgehend die Toleranzmechanismen fuer F- bei sich teilweise (Weddellrobbe) oder weitgehend (Krabbenfresser, Adeliepinguin) von Krill ernaehrenden hoeheren Wirbeltieren untersucht. Die Untersuchung ergab, dass nicht ausschliesslich Krill und anderen Euphausiiden sondern auch einige andere Wirbellose F- anreichern, dass der Krill bei seinen Wachstumshaeutungen F- aus dem Wasser aufnimmt und in nicht sehr fester Bindung ausschliesslich in seiner Kutikula (2600 ppm) anreichert. Funktion und genaue Bindungsart des F- bleiben weiterhin unbekannt. Die genannten Krillkonsumenten tolerieren die hohen F--Mengen in ihrer Nahrung durch eingeschraenkte Resorption, effektive Exkretion und extreme Speicherung im Skelett (10.000 ppm) bei sehr kurzer biologischer Halbwertszeit (3-4 Wochen). In den Weichgeweben findet weder beim Krill noch bei den Konsumenten eine Anreicherung statt.
Das Projekt "Direkte Radioisotopen-Datierung von sehr altem Eis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wien, Institut für Isotopenforschung und Kernphysik durchgeführt. Die polaren Eiskappen bilden ein wertvolles Archiv, das atmosphärische und klimatische Vorgänge der Vergangenheit widerspiegelt. Die intensive Untersuchung von Eisbohrkernen erlaubt insbesondere das Paleo-Klima der Erde bis zu etwa 800,000 Jahre zurückzuverfolgen. Indirekte Datierungen von Eis in den Dry Valleys der Antarktis deuten darauf hin, dass Eis im Bereich von Millionen von Jahren existiert. Bisher war es aber nicht möglich dieses Eis direkt zu datieren. Das gegenwärtige Proposal schlägt die Verwendung von zwei kosmogenen Radioisotopen, 10Be (t1/2 = 1.386 Ma) und 26Al (t1/2 = 0.717 Ma) vor, deren Atom-Verhältnis, 26Al/10Be, als Chronometer für altes Eis verwendet werden kann. In einem geschlossenen System, wie es Eis sein könnte, nimmt das anfängliche 26Al/10Be Verhältnis mit zunehmendem Alter mit einer effektiven Halbwertszeit von 1.49 Ma ab. Das Verhältnis von zwei Radioisotopen mit ähnlichen Eigenschaften, sowohl die Produktion durch kosmische Strahlung als auch den atmosphärischen Transport betreffend, scheint besser geeignet für eine zuverlässige Datierung als ein einzelnes Radioisotope. Damit die Methode funktioniert, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: i) Das 26Al/10Be-Verhältnis im Niederschlag muss global sowohl örtlich als auch zeitlich konstant sein, ii) es darf außerdem nicht anfällig für Fraktionierung der beiden Radioisotope nach dem Einschluss ins Eis sein. Unser Ziel ist es, die Anwendbarkeit der Methode zur direkten Datierung von Eis im Bereich von 0.5 bis 5 Millionen Jahren experimentell zu beweisen. In einem vorhergegangenen FWF Projekt (P17442-N02, 'Das Studium von kosmogenem 26Al in Atmosphären- und Klimaforschung') wurden detaillierte Studien über das bis dahin nur schlecht bekannte meteorische 26Al und erste Messungen des 26Al/10Be Verhältnisses in der Atmosphäre und in tiefem Eis mit vielversprechendem Erfolg durchgeführt (Auer et al., Earth Planet. Sci, Lett., in press). Unser Vorschlag hier ist nun i) eine deutliche Verbesserung der analytischen Aspekte der Datierungsmethode gegenüber dem vorhergehenden Projekt, insbesondere eine wesentliche Verringerung der erforderlichen Eismenge und eine Ausweitung der Methode für Eis, das starke mineralische Verunreinigungen enthält, ii) eine Klärung der Ursachen für beobachtete Abweichungen (Fraktionierung) des 26Al/10Be Verhältnisses in tiefen Eisproben, und iii) eine Anwendung der geeignet verbesserten Methode zur Datierung von basalem Eis von Bohrkernen und von Millionen Jahre altem Eis von 'rock glaciers' in der Antarktis. Ein wichtiger Teil des Projekts ist die enge Zusammenarbeit mit der Eisgruppe des Instituts für Umweltphysik der Universität Heidelberg, welche uns in allen Aspekten die Eisproben betreffend zur Seite stehen wird. usw.
Das Projekt "Langzeitfolgedosis nach grossraeumiger Kontamination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Österreichisches Forschungszentrum Seibersdorf GmbH durchgeführt. Das Langzeitverhalten des fuer Fallout nach Reaktorunfaellen bedeutendsten Radionuklids Cs-137 in bezug auf die Strahlenexposition der Bevoelkerung wurde untersucht. Es zeigte sich, wie bereits aus frueheren Analysen vorauszusehen, dass die Langzeitabnahme der Aktivitaetskonzentration in den bedeutenden Nahrungsmitteln und damit die Ingestionsdosis mit einer effektiven Halbwertszeit von etwa 2 Jahren abnimmt. Dies ist wesentlich kuerzer als nach den Kernwaffentests der Fuenfziger und Sechzigerjahre und bedeutet, dass die 50-Jahre Folgedosis dieses langlebigen Radionuklid nur das 1,3 fache der Erstjahresdosis betraegt.
Radionuklide entstehen sowohl bei technischen Anwendungen, wie etwa der Nutzung der Kernenergie als auch durch natürliche Vorgänge. Einige Radionuklide, z.B. Uran-238, Thorium-232 oder Kalium-40 sind aufgrund ihrer langen Halbwertszeit seit Entstehung der Erde existent. Unter der Halbwertszeit eines Nuklides versteht man die Zeit, nach der die Hälfte der radioaktiven Atome durch Zerfall umgewandelt ist. Die Zeitspanne kann von Bruchteilen einer Sekunde bis zu Milliarden von Jahren reichen. Uran-238 und Thorium-232 sind u.a. Ausgangsnuklide von Zerfallsreihen, die zahlreiche weitere natürliche Radionuklide erzeugen. Von diesen Radionukliden gelangen die Edelgase Radon (Radon-222) bzw. Thoron (Radon-220) und ihre Folgeprodukte zum Teil auch in die Atmosphäre. Radionuklide, die aus irdischen Gesteinsschichten stammen, werden aufgrund ihrer Herkunft als geogen bezeichnet. Als Bestandteile der Erdkruste können sie auch in Baumaterialien auftreten. Demgegenüber stehen kosmogene Radionuklide, die durch die energiereiche Weltraumstrahlung in der Atmosphäre gebildet werden. Beispiele hierfür wären Kohlenstoff-14, Beryllium-7 oder Tritium. Natürliche radioaktive Zerfallsreihe am Beispiel eines Radiumatoms (Quelle: MUNLV) Künstliche Radionuklide entstehen durch Aktivitäten des Menschen, unterliegen aber samt ihren Strahlungen denselben Gesetzmäßigkeiten wie die natürlich vorkommenden Radionuklide. Praktische Bedeutung für die Belastung von Mensch und Umwelt haben jedoch nur wenige Nuklide, die entweder große Halbwertszeiten besitzen oder wegen ihres physiologischen Verhaltens eine hohe effektive Äquivalentdosis erzeugen. Allen bekannt ist das längerlebige Cäsium-137 als heute noch nachweisbare Folge des Reaktorunfalls von Tschernobyl im April 1986, das fast in jedem am Stoffkreislauf beteiligten Umweltmedium in unterschiedlichen Konzentrationen zu finden ist. Daneben sind auch die Auswirkungen der früheren oberirdischen Kernwaffentest-Explosionen aus den 50er und 60er Jahren noch nachweisbar. Hierher stammt ein Teil des heute in der Umwelt vorhandenen Cäsium-137 sowie des vorhandenen Strontium-90. Auch in Medizin, Technik und Forschung finden Strahlenquellen Anwendung, z.B. bei der medizinischen Diagnose, der Tumortherapie oder zum Nachweis bestimmter Stoffwechselprodukte in der biochemischen Grundlagenforschung wie auch auf dem Gebiet der Werkstoffprüfung.