Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Fachbereich Physik, Institut für Kernphysik durchgeführt. Viele Experimente im italienischen Untergrundlabor LNGS verwenden Edelgase in großen Mengen in flüssiger Phase: Das Dunkle-Materie-Experiment DarkSide-50 verwendet sogenanntes Untergrund-Argon (UAr), das bzgl. des radioaktiven Isotops Ar-39 um etwa einen Faktor 1000 reduziert ist und aufgrund der aufwändigen Gewinnung extrem wertvoll ist. DarkSide-20k wird 50t der gleichen UAr verwenden und plant, die weitere Abreicherung von UAr bzgl. Ar-39 durch kryogene Destillation zu demonstrieren. Das Dunkle-Materie-Experiment XENONnT verwendet natürliches Xenon im Wert von ca. 2,5 MEuro pro Tonne. Das Doppelbetazerfalls-Experiment LEGEND-200 verwendet Argon als hochreine, aktive Abschirmung. Die nächste Version des Experiments, LEGEND-1000, sieht den Einsatz von UAr vor, dass zusätzlich bzgl. des Isotops Ar-42 reduziert werden muss. Die Rückgewinnung und Handhabung dieser Edelgase erfordert spezielle Anlagen. XENON1T/nT hat die ReSToX-Technologie zur Lagerung mehrerer Tonnen Xenon in flüssiger Form oder unter Druck entwickelt. DarkSide-20k wird ein ähnliches System verwenden. Diese riesigen ReSToX-Tanks sind weder für den Transport von Edelgas in eine Reinigungs- oder Destillationsanlage geeignet, noch im Falle eines ernsten Problems oder dem Ende eines Experiment fähig die Edelgase in Gasflaschen zu transferieren. Die Installation eines teuren Edelgas-Rückgewinnungssystems für jedes einzelne Experiment ist nicht kosteneffektiv, da der Füllvorgang nur zu bestimmten Zeiten innerhalb der Lebensdauer eines Experiments durchgeführt werden wird, z.B. bei der Inbetriebnahme oder Stilllegung oder im Falle eines Problems. Daher schlagen wir hier vor, ein mobiles und universell einsetzbares Edelgas-Rückgewinnungssystem am LNGS zu installieren, das aus einem Kompressionssystem für hochreines Gas mit einem einfachen Flaschenlager besteht. Das System wird durch ein Gaschromatographie-Massenspektrometer für die Gasanalyse ergänzt.
Das Projekt "Noble Gas Recovery System - Edelgas-Rückgewinnungssystem für LNGS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Münster, Fachbereich Physik, Institut für Kernphysik durchgeführt. Viele Experimente im italienischen Untergrundlabor LNGS verwenden Edelgase in großen Mengen in flüssiger Phase: Das Dunkle-Materie-Experiment DarkSide-50 verwendet sogenanntes Untergrund-Argon (UAr), das bzgl. des radioaktiven Isotops Ar-39 um etwa einen Faktor 1000 reduziert ist und aufgrund der aufwändigen Gewinnung extrem wertvoll ist. DarkSide-20k wird 50t der gleichen UAr verwenden und plant, die weitere Abreicherung von UAr bzgl. Ar-39 durch kryogene Destillation zu demonstrieren. Das Dunkle-Materie-Experiment XENONnT verwendet natürliches Xenon im Wert von ca. 2,5 MEuro pro Tonne. Das Doppelbetazerfalls-Experiment LEGEND-200 verwendet Argon als hochreine, aktive Abschirmung. Die nächste Version des Experiments, LEGEND-1000, sieht den Einsatz von UAr vor, dass zusätzlich bzgl. des Isotops Ar-42 reduziert werden muss. Die Rückgewinnung und Handhabung dieser Edelgase erfordert spezielle Anlagen. XENON1T/nT hat die ReSToX-Technologie zur Lagerung mehrerer Tonnen Xenon in flüssiger Form oder unter Druck entwickelt. DarkSide-20k wird ein ähnliches System verwenden. Diese riesigen ReSToX-Tanks sind weder für den Transport von Edelgas in eine Reinigungs- oder Destillationsanlage geeignet, noch im Falle eines ernsten Problems oder dem Ende eines Experiment fähig die Edelgase in Gasflaschen zu transferieren. Die Installation eines teuren Edelgas-Rückgewinnungssystems für jedes einzelne Experiment ist nicht kosteneffektiv, da der Füllvorgang nur zu bestimmten Zeiten innerhalb der Lebensdauer eines Experiments durchgeführt werden wird, z.B. bei der Inbetriebnahme oder Stilllegung oder im Falle eines Problems. Daher schlagen wir hier vor, ein mobiles und universell einsetzbares Edelgas-Rückgewinnungssystem am LNGS zu installieren, das aus einem Kompressionssystem für hochreines Gas mit einem einfachen Flaschenlager besteht. Das System wird durch ein Gaschromatographie-Massenspektrometer für die Gasanalyse ergänzt.
Das Projekt "Bestimmung von Flugasche in marinen und limnischen Sedimenten mit der C14-Methode" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Reine und Angewandte Kernphysik durchgeführt. Der organisch gebundene Kohlenstoff in den Sedimenten der letzten 100 Jahre hat einen etwa 10 v.H. geringeren Gehalt an Kohlenstoff 14 als die tieferen Sedimentschichten (Erlenkeuser, Willkomm), im gleichen Bereich ist der Gehalt einiger Schwermetalle auf das 2- bis 7-fache der natuerlichen Konzentration angestiegen (Erwin Suess). Beide Effekte lassen sich durch die Ablagerung von Flugasche erklaeren.
Das Projekt "AEROMAS-UFA" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Flugzeugmessungen zur Erforschung der Aerosolpartikel- und Wolkenkondensationskernbildung in der oberen Troposphaere sowie begleitende Bodenluftmessungen und Modellrechnungen. Es sollen In-situ- und On-line-Messungen von Aerosolvorlaeufergasen (H2SO4, NH3, HNO3, SO2, DMS, Aceton, u.a.) sowie Aerosolparametern (Anzahl, Groesse, Aerosol-H2SO4, Aerosol-NH3 an Bord des Forschungsflugzeugs 'Falcon' sowie in Bodenluft durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Aufbau von Vertrauen in die Tiefenentsorgung: die Bohrloch-Einspritzungsorte bei Tomsk-7 und Krasnojarsk-26" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Nukleare Entsorgung durchgeführt. Objective: BORIS will use data and samples from the Russian deep borehole injection sites for liquid radioactive waste at Tomsk-7 and/or Krasnoyarsk-26 to further understanding of the chemical behaviour and migration of radionuclides in the geological environment, and thereby build scientific and societal confidence in radioactive waste disposal safety assessments and the deep disposal concept. At the Russian sites, it is possible to study radionuclide geochemical behaviour at similar depths to those envisaged for a deep geological repository for radioactive wastes. Models of radionuclide solubility, speciation and transport over a wide range of pH and Eh will be tested and corroborated. BORIS will demonstrate the ability of Western PA models to assess a 'real-world' example of radionuclide migration in the deep geological environment, and will evaluate the extent to which the new data can be used to build confidence in geosphere performance. Prime Contractor: Galson Sciences Ltd., Oakham (Leichestershire); UK.
Das Projekt "Ein Experiment zur chemischen Analyse von festen und fluessigen Teilchen in der polaren Stratosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Ziel des Experimentes ist die chemische Analyse stratosphaerischer Wolkenteilchen, insbesondere der PSC I-Teilchen, welche in einer Hoehe zwischen 24 und 18 km im polaren Winter beobachtet werden. Das Experiment soll mit einem Forschungsballon (z B von Kiruna) in eine Hoehe von 25 km gebracht werden und von dort aus einen langsamen Abstieg durch die PSC-Wolkenschichten beginnen. Mit Hilfe einer aerodynamischen Linse werden die Aerosole zu einem Strahl fokussiert, vom Gas getrennt und in einem Kollektor aufgefangen. Danach werden sie in ein Gasgemisch umgewandelt und in ein Massenspektrometer zur Analyse geleitet. Eine solche Analyse ist fuer das Verstehen der heterogenen Prozesse, bei denen besonders HCI und HNO3 eine entscheidende Rolle spielen, sehr wichtig. Dieses Experiment soll eine Luecke in der polaren Stratosphaerenforschung fuellen und innerhalb der naechsten drei Jahre eine quantitative chemische Analyse von stratosphaerischen Polarwolken ermoeglichen. Ein Ballon zum Test des Experimentes an Schwefelsaeure-Aerosolen soll zuerst in Frankreich gestartet werden.
Das Projekt "Biostack-Wirkung einzelner Teilchen der kosmischen Strahlung auf biologische Systeme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Reine und Angewandte Kernphysik durchgeführt. Im Biostack (Principle Investigator: H. Bueckler) wird die Wirkung einzelner schwerer Ionen auf biologische Systeme mit Plastik-Detektoren (in Kiel) und Emulsionen (in Strassburg) untersucht; die Technologie der Plastik-Detektoren eignet sich zur Dosimetrie fuer schwere Ionen.
Das Projekt "In-situ-Analyse von Aerosolen und Gasen in der polaren Stratosphaere: ein Beitrag zur THESEO-Kampagne" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Prime Contractor: Danish Meteorological Institute, Research and Development Department Middle Atmosphere Research Division; Kobenhavn.
Das Projekt "Freie troposphaerische Aerosole und ihre Vermischung mit der marinen Grenzschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Kernphysik durchgeführt. Objective: To provide the necessary data to incorporate aerosols into global climate models and to reduce the uncertainty in the calculation of climate forcing by General Information: FREETROPE is one of five projects that together form the European contribution to the experimental phase of IGAC s second Aerosol Characterisation Experiment (ACE-2). The specific task of FREETROPE is to describe one part of the aerosol life cycle in the marine environment and how it is perturbed by anthropogenic emissions. This is accomplished by characterising the aerosol in the free troposphere (FT) of the sub-tropical North Atlantic, and by performing systematic comparisons with the aerosol in the marine boundary layer (MBL). Using the Cessna Citation the FT aerosol is characterised over larger areas. These characterisations will form the basis for process studies in FREETROPE focusing on 1) the nucleation and growth of aerosols in the clean and perturbed FT, and 2) their possible entrainment in the MBL, with subsequent effects on MBL aerosols and cloud processes. A description of these processes together with other processes, e.g. cloud processes, studied in the other ACE-2 projects LAGRANGIAN and HILLCLOUD will give a unique possibility to give a description of the full life cycle of the atmospheric particles. FREETROPE will operate from Tenerife, doing continuous simultaneous measurements at a coastal MBL station (40 m), and a FT station (Izana, 2360 m). The Cessna Citation will complement these measurements with 50 hours of flight hours between 2300 and 12000 m. At the ground sites, the hygroscopic properties and state of mixing will further be investigated. On all platforms aerosol measurements will be complemented with gas measurements to the extent that they provide information about precursors to aerosol formation and condensational growth, or can indicate the origin of air masses. The Citation will carry a unique payload of mass spectrometers and aerosol instrumentation to study nucleation of H2SO4 and possibly other species (NH4Cl, (NH4)H2SO4 and organics) in the free troposphere. The two ground based station form an ideal set up to study the role of FT-MBL entrainment. The measurements will be supported by trajectory analysis, aerosol dynamic modelling and regional scale modelling that will make a first integration of the data. Prime Contractor: Stockholms Universitet, Department of Meteorology; Stockholm; Schweden.
Das Projekt "PIXE Analysen von Baumringen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Institut für Kernphysik durchgeführt.