Das Projekt "Untersuchung der Resuspension von Plutonium in der Biosphaere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Anorganische Chemie, Fachgebiet Analytische Chemie durchgeführt. Nach einer Abgabe von Plutonium in die Atmosphaere ist die nasse und trockene Deposition mit nachfolgender Resuspension der wichtigste Weg der Weiterverbreitung. Die Resuspension wird von zahlreichen Faktoren wie Bodenbeschaffenheit und meteorologischen Parametern beeinflusst. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Groessen, die die Pu-Resuspension beeinflussen, bestimmt werden. Ein Vergleich mit dem Verhalten anderer Spurenelemente soll Elemente aufzeigen, die ein aehnliches Resuspensionsverhalten haben und somit als Modellelemente fuer Pu dienen koennen.
Das Projekt "Analyse und Bewertung der COCOSYS-Modellbasis (COSMO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft durchgeführt. Das Vorhaben befasst sich mit der Validierung und Analyse ausgewählter Modelle des Störfallanalysecodes COCOSYS. Zur ganzheitlichen Analyse des Codes werden verschiedene Phänomene aus dem 'Ex-Vessel'-Bereich betrachtet, die Schmelze-Beton-Wechselwirkungen und atmosphärische Effekte berücksichtigen sowie Resuspensions-Phänomene. Aus den Analysen und Validierungsarbeiten werden die Gültigkeit der Modelle bestimmt und deren Handhabbarkeit für einen externen Nutzer bewertet. Das Projekt beginnt mit Analysen der Modelle zur Simulation der Wechselwirkungen zwischen Schmelze und Beton und der Spaltproduktfreisetzung sowie mit der Untersuchung der atmosphärischen Mischungseffekte. Hierbei können die Untersuchungsergebnisse mit dem Integralcode ASTEC verglichen werden. Weiterführend ist die Simulation von Resuspensions/Re-Entrainment-Phänomenen im Fokus des Projekts. Ergänzend werden Simulationen relevanter Versuche durchgeführt und es wird an Benchmarkrechnungen teilgenommen.
Das Projekt "Erscheinungsformen und Ursachen des sommerlichen Auftretens von schwarzen Wattprielen - Ein Selbstreinigungsprozess des Eulitorals? -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesamt für Ökologie, Forschungsstelle Küste durchgeführt. Welche anoxischen Erscheinungsformen treten an Prielen auf? -Durch welche Faktoren werden sie verursacht oder beeinflusst? -Wie ist der Begriff 'schwarze Priele' zu definieren? - Wie gross ist das Ausmass des Auftretens von schwarzen Prielen? -Welche Auswirkungen hat das Auftreten schwarzer Priele auf das Oekosystem Wattenmeer? An den verschiedenen Prielbereichen treten anoxische Erscheinungen an der Sedimentoberflaeche, sogenannte schwarze Flecken auf, die durch unterschiedliche Ursachen hervorgerufen werden. Die Ursachen stehen eng in Zusammenhang mit der Morphodynamik der Priele. Die groessten schwarzen Flecken wurden durch den mikrobiellen Abbau von einsedimentierten Gruenalgen hervorgerufen. Als 'schwarze Priele' werden Priele definiert, deren Wasser durch einen hohen Gehalt schwarzer Suspensionsfracht verfaerbt ist. Auch diese Erscheinung wird im wesentlichen durch die Morphodynamik des Priels verursacht. Die Ergebnisse eines Vergleichs verschieden alter Luftbildserien deuten darauf hin, dass das Ausmass des Auftretens von schwarzen Prielen in den 90er Jahren hoeher als in den 50er und 60er Jahren war. Das Auftreten schwarzer Priele kann als Selbstreinigungsprozess des Eulitorals aufgefasst werden. Durch Prielverlagerungen werden einsedimentierte Gruenalgenreste and anoxische Sedimente wieder aeroben Bedingungen zugaenglich gemacht. Auf diese Weise wird eine langfristige Existenz der lebensfeindlichen schwarzen Flecken, wie sie auf den Wattflaechen festgestellt wurde, verhindert.
Das Projekt "Erosion und Resuspension von Mineralpartikeln in einem Windkanal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich Physik, Institut für Meteorologie durchgeführt. Aride Gebiete der Erde tragen mit ihrer Emission von weit ueber 1000 x 1000000 Tonnen von Mineralstaub wesentlich zum Haushalt des atmosphaerischen Aerosols bei. Dabei werden erhebliche Anteile des Mineralstaubes interkontinental verfrachtet, so dass diese Aerosolkomponente global von klimatischer Bedeutung ist. Der Quellmechanismus (Erosion und Resuspension) als Funktion des Windfeldes und der Bodenzusammensetzung ist dabei nur sehr wenig untersucht. In dieser Studie soll versucht werden, den Teilchenfluss der Mineralpartikel im Submicronbereich mit Hilfe eines optischen Teilchenzaehlers unter kontrollierten Bedingungen bezuegl. Windgeschwindigkeit und Groessenverteilung des Bodenmaterials in einem Windkanal zu messen. Eben diese Partikelfraktion bestimmt die atmosphaerische Truebung und geht darueberhinaus in den Ferntransport mit Distanzen bis zu mehr als 5000 km.
Das Projekt "Ertuechtigung des Modellcontainments" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt. Fuer das bereits grob spezifizierte Versuchsprogramm im Battelle-Modellcontainment mit den Einzelthemen (1) Wasserstoff-Deflagration, (2) Aerosolverhalten im Mehrraum-Containment, (3) Verhalten von Unfallfiltern und (4) Aerosol-Resuspension aus dem Primaerkreis werden Arbeiten durchgefuehrt, die vor Abschluss der Detailspezifikation des Versuchsprogramms ausgefuehrt werden koennen und die eine Voraussetzung fuer die Durchfuehrung des geplanten Versuchsprogramms sind.
Das Projekt "Vorhaben: Der Partikelkreislauf in der bodennahen Wassersaeule: Bioturbation und benthische Resuspension" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Rostock, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Fachbereich Biowissenschaften, Institut für Aquatische Ökologie, Lehrstuhl Meeresbiologie durchgeführt. Die benthische Resuspensionsschleife laesst sich in einen Teilkreislauf im bodennahen Wasser und einen im bioturbat gemischten Sediment unterteilen. Beide Teilkreislaeufe wurden in der Regel getrennt untersucht und die meisten Modelle enden jeweils an der Sediment-Wasser-Grenzflaeche. In diesem Teilprojekt wird versucht, in einem verbindenden Ansatz die Stofffluesse in partikulaerer Form ueber 234Th als natuerlichen Tracer genauer zu quantifizieren. In einem einfachen Boxmodell werden die Verweilzeiten des partikulaeren Materials in verschiedenen Etagen der Wassersaeule und des Oberflaechensediments abgeschaetzt. Nach Charakterisierung der Partikel in der BNGS im Hinblick auf Anzahl, Groessenklassenverteilung, Zusammensetzung und Verhalten im bodennahen hydrodynamischen Regime (plus Gezeiteneffekte) soll der Kohlenstoffaustausch in diesen Etagen berechnet werden. Im Sediment werden die Mischungskoeffizienten vor, waehrend und nach einer simulierten Bluete berechnet (Laenderexperimente) und in o.g. Modellansatz eingebracht.
Das Projekt "Contamination of surfaces by resuspended material" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung durchgeführt.
Das Projekt "Rückhalt und Transformation von partikulären P-Spezies in Abhängigkeit der durch Makrophyten beeinflußten Resuspensions- und Sedimentationsbedingungen in einem Flachsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Die durch Ausbreitung von Makrophyten beeinflußten hydrodynamischen Bedingungen im Wasserkörper eines polymiktischen Flachsees und die durch sie kontrollierten Milieubedingungen im Übergangsbereich zwischen Sediment und Wasser könnten nach gegenwärtigem Kenntnisstand gegensätzliche Wirkungen auf die zeitweisen und dauerhaften P-Rückhalteprozesse im Sediment und damit die Bioverfügbarkeit von P im Pelagial haben. Durch Felduntersuchungen sollen die Veränderungen partikulärer P-Spezies vom Eintrag und von der Bildung, über die Sedimentation und Resuspension bis hin zur endgültigen Einlagerung im Sediment am Beispiel des Müggelsees erfaßt werden. Mit Hilfe von chemischen Gleichgewichtsmodellen und speziellen analytischen Nachweismethoden wird der Einfluß von wiederholten Partikelumlagerungen (Resuspension) zwischen aeroben Wasserkörpern und anaeroben Sediment sowie den unterschiedlichen Milieubedingungen an Standorten mit und ohne Makrophyten auf die Mobilität von Phosphor sowie die dauerhafte Einlagerung in den eisenreichen Sedimenten des Müggelsees untersucht. Es werden grundsätzliche Aussagen erwartet, ob in einem Gewässer, das durch die frühere Belastung über einen sehr hohen P-Vorrat im Sediment verfügt, die allmähliche Ausbreitung von Makrophytenbeständen die Einstellung eines neuen Stationärzustandes auf niedrigerem P-Niveau beschleunigt oder verzögert.
Das Projekt "Resuspension von Aerosolen durch transiente Stroemungen im Containment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl A für Thermodynamik durchgeführt. Die Resuspension von Aerosolpartikeln durch transiente Stroemungen waehrend eines Kernschmelzunfalls in LWRs fuehrt zu einem Anstieg der in der Containmentatmosphaere frei schwebenden Partikeln und ist daher von grosser Bedeutung fuer die Beurteilung der radiologischen Konsequenzen eines Stoerfalls und fuer die Auslegung der Venting-Filtersysteme. Fuer die Implementierung in derzeit entwickelte Containmentcodes, insbesondere CoCoSys, sollen Modelle fuer die Resuspension durch transiente Stroemungen entwickelt werden. Hierzu sollen Experimente im Labormassstab mit folgenden Einzelzielsetzungen durchgefuehrt werden: Beschreibung der physikalischen Prozesse bei der Partikel-Grenzschicht-Aerosolbett-Wechselwirkung, Modellierung des zeitlichen und mengenmaessigen Partikelabtrags fuer unterschiedliche Partikel, Partikeltraeger, geometrische Randbedingungen und thermohydraulische Ausgangszustaende.
Das Projekt "Entwicklung eines Resuspensionsprogrammoduls zur Radionuklidrueckhaltung in Wasservorlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Um die Effektivitaet einer Rueckhaltung von Radionukliden beim Durchstroemen von Fluessigkeitsvorlagen bestimmen zu koennen, ist die Untersuchung der Tropfenfreisetzung an der Oberflaeche und die damit verbundene moegliche Wiederfreisetzung zuvor suspendierter oder geloester Spaltprodukte - als Resuspension bezeichnet - notwendig. Als Werkzeug zur Analyse der Radionuklidrueckhaltung in Wasservorlagen stehen Rechenprogramme wie SPARC, SUPRA und BUSCA zur Verfuegung, wobei die Resuspension in diesen Programmen jedoch groesstenteils unberuecksichtigt bleibt. Bei geringen Gasvolumenstroemen beruht die Tropfenfreisetzung auf dem Zerplatzen einzelner Blasen an der Fluessigkeitsoberflaeche. Es entstehen dabei Tropfen sowohl durch die Aufloesung der Blasenlamelle (Filmtropfenbildung) als auch durch den Zerfall von ggf. entstehenden Fluessigkeitsjets (Jettropfenbildung). Die Bestimmung des Masseaustrags infolge des Jetzerfalls erfolgt mittels aus experimentellen Untersuchungen abgeleiteten Korrelationen zur Bestimmung der Tropfenanzahl und -groesse als Funktion des Blasendurchmessers. Die insgesamt beim Lamellenzerfall freigesetzte Filmtropfenmasse wird aus dem Volumen der Lamelle unmittelbar vor dem Zerplatzen der Blase ermittelt. Dieses wird mittels mechanistisch basierter Korrelationen fuer die Lamellenflaeche und -dicke als Funktion des Blasendurchmessers bestimmt. Bei hohen Gasvolumenstroemen beruht die Freisetzung auf dem direkten Impulsaustausch zwischen Gas und Fluessigkeit. Zur Bestimmung des Fluessigkeitsaustrags wird, basierend auf dem mechanistisch modellierten Zerfall instabiler Fluessigkeitsbereiche, die Tropfengroessenverteilung sowie die insgesamt freigesetzte Tropfenmasse als Funktion der eingeleiteten Gasvolumenstromdichte bestimmt. Die Modelle zur Berechnung der Tropfenfreisetzung und der damit gekoppelten Radionuklidfreisetzung sind in den Programmodul RECOM umgesetzt worden.
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