Fakultät für Physik und Astronomie Ruprecht-Karls-Universität ...

5.2. AUSBLICK 93
5.2 Ausblick
Das Verfahren zur Entgasung und Separation von Grundwasser funktioniert inzwischen relativ
gut. Es wäre noch interessant, die minimale Gasmenge zu bestimmen, die an einer Zeolithsäule
noch getrennt werden kann, sodass man eine untere Grenze für die Probengröße erhält. Ebenfalls
sollte man, um potentielle Fraktionierungen bei der Entgasung bzw. der Separation detektieren
zu können, Gasproben vor und nach der Argonseparation am Edelgasmassenspektrometer
untersuchen.
Um die Eignung von ATTA als Methode zur Datierung von Grundwasser zu testen, sind
weitere Messungen nötig. Zur Zeit stehen dabei die genommenen Proben aus dem hessischen
Ried zur Verfügung. Die 39 Ar-Alter können hierbei mit den ermittelten Altern der 3 H/ 3 Heund
14 C-Datierungen verglichen werden, wobei die Alter aufgrund von Mischungseffekten bzw.
Fraktionierungen oder Untergrundproduktion nicht direkt vergleichbar sind. Hier könnte eine
Vergleichsmessung einiger Proben mit der LLC-Anlage in Bern hilfreich sein, mit der man die
mittels ATTA gewonnenen Ergebnisse verifizieren kann.
Auf lange Sicht könnte es ebenfalls nötig sein, Krypton zu separieren, um 81 Kr oder 85 Kr
mittels ATTA zu datieren. Hierfür müssten mit Krypton angereichterte Proben separiert werden,
um die Lage des Krypton-Peaks genau zu bestimmen. Es wäre eventuell ebenfalls möglich, zuerst
das Argon von den restlichen Gasen zu trennen und anschließend das Krypton vom Restgas in
einem zweiten Schritt zu trennen, etwa mittels Titangetter oder einer Kühlfalle.
Für Eisproben wurde die Möglichkeit gezeigt, das im Eis enthaltene Argon mit einem Titangetter
zu separieren. Die Probenaufbereitung kann noch geringfügig verbessert werden, vor
allem bei der Vakuumpumpe. Ein niedrigerer Enddruck in der Anlage würde den potentiellen
Fehler durch Verunreinigungen reduzieren, außerdem kommt die verwendete XtraDry 150-2 sehr
schlecht mit Wasserdampf zurecht, der bei dem Entgasen von Eisproben natürlich in größeren
Mengen entsteht. Die Separation kleiner Gasmengen an Titangettern ist eine Methode, die auch
für andere Proben verwendet werden kann, z. B. für Wasserproben, die nicht direkt im Feld
entgast werden können (z. B. Ozeanwasser).
In der Glaziologie bietet die Datierung mit 39 Ar viele Möglichkeiten. Neben alpinen Gletschern
mit komplexer Geometrie und schlechter Datierbarkeit schon nach ca. 100 Jahren können
z. B. auch Proben datiert werden, die keine sichtbare Schichtung aufweisen, z. B. von Höhleneis.
Erste Feldproben sollten zumindest teilweise noch mit alternativen Methoden datierbar sein, um
die gemessenen 39 Ar-Alter vergleichen zu können. Eine Möglichkeit wäre es, mehrere Proben aus
unterschiedlichen Tiefen eines alpinen Gletschers zu nehmen, bei der die jüngeren Proben noch
stratigraphisch datiert werden können.
Prinzipiell kommt die Heidelberger ATTA-Anlage mit Probenmengen von 0,2 ml STP Argon
aus, sodass auch Eisproben von wenigen hundert Gramm datiert werden können. Zur Zeit ist die
Anlage allerdings noch stark kontaminiert, da sie mit extrem an 39 Ar angereicherten Proben optimiert
wurde (das Verhältnis 39 Ar/ 40 Ar betrug dabei fast 1:1). Daher ist zur Zeit eine Messung
mit so geringen Mengen noch nicht möglich. Es werden größere Probenmengen benötigt, da die
Rückführung des Argons zur wiederholten Messung zur Zeit nicht vollständig stattfinden kann.
Sobald eine Optimierung der Anlage und Austausch der dekontaminierten Teile stattgefunden
haben, sind auch Messungen mit kleineren Probenmengen möglich.