aktualisiertes pdf - DPG-Tagungen

Yvon TGM 1400) dispergiert wird. Am Austrittsspalt befindet sich ein
Flugzeitmassenspektrometer in einem Vakuum-Rezipienten, das zur Selektion
und Detektion von Photoionen dient.
Mit diesem experimentellen Aufbau lassen sich Ausbeuten massenselektierter
Kationen messen. Die Resultate zeigen, dass darüber hinaus auch
Pump-Probe-Experimente zum elementspezifischen Nachweis von in situ
gebildeten Photolyseprodukten möglich sind.
MS 2.3 Mo 15:00 HS 112
Simulationsstudien für eine Kombination aus Laserionenquelle
und Ionenfalle — •Katja Wies 1 , Kim Brück 1 , Christopher
Geppert 1 , Gerd Passler 1 , Klaus Wendt 1 , H.-J. Kluge 2 , Manas
Mukherjee 2 , Klaus Blaum 3 und Stefan Schwarz 4 — 1 Institut
für Physik, Universität Mainz, 55099 Mainz — 2 GSI, 64291 Darmstadt
— 3 CERN, CH-1211 Geneva 23, Switzerland — 4 MSU, East Lansing,
USA
Die resonante Laserionisation bietet die Möglichkeit, selektiv Ionenstrahlen
eines bestimmten Elements bzw. Isotops zu erzeugen. Von besonderer
Bedeutung ist dies bei on-line Massenseparatoren, um kurzlebige
Radionuklide ohne störende Kontaminationen zu studieren. Limitiert
ist die Laserionenquelle durch Isobarenkontaminationen, die durch
Oberflächenionisation in der Atomisationsröhre entstehen. Am Institut
für Physik der Universität Mainz wird in einer neuen Entwicklung eine
Laserionenquelle mit einer Ionenfalle kombiniert (LIST = Laser-Ion-
Source-Trap). In der LIST wird die Ionisationsregion in der Ionenfalle von
der Atomisationsregion durch eine Repellerelektrode entkoppelt. Ausschließlich
neutrale Atome gelangen zum Laserionisationsort. Die Laserionen
werden in der Falle gespeichert und durch Puffergasstöße gekühlt.
Nachfolgenden Experimenten kann dann ein Ionenstrahl als zeitlich wohl
kontrollierter Ionenpuls mit niedrigster Emittanz zur Verfügung gestellt
werden. Computersimulationen zeigen, dass bei hoher Selektivität das
Fangen, Kühlen und Extrahieren der Ionen mit guter Effizienz möglich
ist. Simulationsstudien und erste Testmessungen werden diskutiert.
MS 2.4 Mo 15:15 HS 112
Empfindliche Plutoniumbestimmung in Sickerwasserproben
von Granitgestein — •S. Bürger 1 , R. Buda 2 , H. Geckeis 3 ,
G. Huber 2 , J.V. Kratz 1 , G. Passler 2 und N. Trautmann 1
— 1 Institut für Kernchemie, Universität Mainz — 2 Institut für
Physik, Universität Mainz — 3 Institut für Nukleare Entsorgung,
Forschungszentrum Karlsruhe
Plutonium gelangt durch verschiedene anthropogene Quellen, wie
Atomwaffentests oder Unfälle in kerntechnischen Anlagen, in unse-
re Umwelt, wobei in der Regel die Konzentration im Ultraspurenbereich
liegt. Die Isotopenzusammensetzung liefert hier wichtige Informationen
über den Ursprung der Plutoniumkontamination. Die
Resonanzionisations-Massenspektrometrie (RIMS) ist auf Grund ihrer
hervorragenden Element- und Isotopenselektivität sowie ihrer hohen
Empfindlichkeit für die Ultraspurenanalyse von langlebigen Radionukliden
sehr gut geeignet. Für die Routineanalytik von Plutonium wird eine
Nachweisgrenze von ≤ 10 7 Atomen Plutonium, verbunden mit einer eindeutigen
Isotopenzuordnung, erreicht. In Zusammenarbeit mit dem Institut
für Nukleare Entsorgung des Forschungszentrums Karlsruhe wurden
anhand von Sickerwasserproben des Felslabors Grimsel, Schweiz, das Migrationsverhalten
von Plutonium in granitischem Gestein untersucht. Die
Ergebnisse sind zur Beurteilung der Lagersicherheit von nuklearem Abfall
in granitischem Gestein wichtig. Im Ausblick wird auf eine Kopplung
der Kapillarelektrophorese (CE) mit RIMS und die damit erzielbaren
Informationen eingegangen.
MS 2.5 Mo 15:30 HS 112
Anwendungen der RIMS für 41 Ca Tracer Studien zu biomedizinischen
Fragestellungen — •Christopher Geppert 1 , Philipp
Schumann 1 , Katja Wies 1 , Klaus Wendt 1 , Norbert Trautmann
2 , Eberhard Denk 3 und Thomas Walczyk 3 — 1 Institut für
Physik, Universität Mainz, Staudingerweg 7, 55099 Mainz — 2 Institut für
Kernchemie, Universität Mainz, Fritz-Strassmann-Weg 2, 55128 Mainz
— 3 Laboratory for Human Nutrition, ETH Zürich, Seestraße 72, 8803
Rüschlikon, Schweiz
Die auf mehrstufiger Laseranregung und -ionisation beruhende
Resonanzionisations-Massenspektrometrie (RIMS) stellt ein hochselektives
Verfahren zum Ultraspurennachweis seltenster Isotope dar. Die
RIMS hat sich dabei in den letzten Jahren vom Prototyp-Aufbau zum
zuverlässigen Analyseverfahren entwickelt. Der an der Universität Mainz
entwickelte Aufbau kombiniert hierzu selektive Laseranregung mit
Diodenlasern mit der Nachbarisotopenunterdrückung eines Quadrupol-
MS. Das System wurde auf den selektiven Nachweis des langlebigen
Ultraspuren-Isotops 41 Ca optimiert, das in der Natur mit einer relativen
Häufigkeit von nur 10 −15 zum Gesamt-Ca vorkommt.
41 Ca eignet sich hervorragend z.B. für Tracer Studien, etwa in der Biomedizin
zu Untersuchungen des in-vivo Ca-Metabolismus. Etwa 100-200
Tage nach der Verabreichung eines 41 Ca Tracers klingt das 41 Ca/Ca Isotopenverhältnis
langsam auf ein über viele hundert Tage stabiles Plateau
ab, in dessen Verlauf Interventionen über RIMS-Messungen des 41 Ca untersucht
werden können.
MS 3 Beschleunigermassenspektrometrie (Anwendungen)
Zeit: Montag 16:30–17:30 Raum: HS 112
MS 3.1 Mo 16:30 HS 112
41 Ca AMS Messungen im Rahmen des OSTEODIET Projektes
— •Hans-Arno Synal 1 , Thomas Walczyk 2 und Ebehard Denk 2
— 1 Paul Scherrer Institut, c/o ETH Hönggerberg, 8093 Zürich — 2 ETH
Zürich
Zur Untersuchung des 41 Ca Methabolismus wurde im Rahmen des
OSTEODIET Projektes eine 41 Ca Tracerstudie durchgeführt. Insgesamt
wurden 18 Frauen mit einem 41 Ca Tracer markiert. Untersucht wurden
mit Hilfe Beschleunigermassenspektrometrie 130 Urinproben, die zu verschiedenen
Zeiten der Tracerstudie genommen wurden. In diesem Beitrag
werden das Messverfahren sowie die Ergebnisse der AMS Messungen diskutiert.
MS 3.2 Mo 16:45 HS 112
129 I-Messungen zur 131 I-Dosisrekonstruktion aus Mayak —
•Herbert Reithmeier 1 , Vitali Lazarev 1 , Werner Rühm 2 ,
Alexander Blinov 3 , Margit Schwikowski 4 , Heinz Gäggeler 4
und Eckehart Nolte 1 — 1 Fakultät für Physik, Technische Universität
München — 2 Radiobiologisches Institut, Universität München —
3 Department of Cosmic Research, Physical-Technical University St.
Petersburg — 4 Paul Scherrer Institut, Villingen
In der ehemals sowjetischen Plutoniumproduktionsanlage Mayak (nahe
Tscheljabinsk, Rußland) wurden große Spaltproduktsaktivitäten freigesetzt.
Zumindest in den frühen Jahren des Betriebs wird ein wesentlicher
Anteil an den freigesetzten Aktivitäten den kurzlebigen Spaltprodukten
wie 131 I zugeschrieben.
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Mit Hilfe von 129 I kann der Beitrag von 131 I bestimmt werden. Am
Maier-Leibnitz-Labor in Garching wurden hierzu die 129 I Konzentrationen
von Seewasserproben in der ehemaligen Sowjetunion mit Beschleunigermassenspektrometrie
gemessen. An einem Gletschereisbohrkern
vom Belucha (Sibirischer Altai, Rußland) werden die lokalen
129 I-Depositionsflüsse bestimmt. Diese Zeitinformation wird von 129 I-
Depositionsfluenzen auf 131 I-Depositionsfluenzen rückschließen lassen.
MS 3.3 Mo 17:00 HS 112
AMS Radiokarbondatierung von Eisenartefakten am Erlanger
AMS-Labor — •Andreas Scharf 1 , Wolfgang Kretschmer 1 ,
Thomas Uhl 1 , Ernst Pernicka 2 und Katja Hunger 2 —
1 Physikalisches Institut Abt.IV, Erwin-Rommel-Str. 1, 91058 Erlangen
— 2 Institut für Archäometrie, Gustav-Zeuner-Str. 5, 09599 Freiberg
Die Radiokarbondatierung von Eisengegenständen ist prinzipiell
möglich, sofern bei der Verhüttung Holzkohle verwendet wurde, was
in vorindustrieller Zeit die Regel war. Erste Versuche zur Radiokarbondatierung
von Eisen wurden bereits in den 60er Jahren unternommen,
wegen der geringen Kohlenstoffgehalte von Eisen (für die meisten
archäologischen Eisenproben ca. 0,1% bis 1%, bei Gusseisen bis zu 4%)
brachte hier aber erst der Einsatz der Beschleunigermassenspektrometrie
neue Impulse, es handelt sich hierbei aber noch immer um keine
vollständig etablierte Methode. Die Schwierigkeiten liegen in der Probenbearbeitung,
der zuverlässigen Entfernung von Verschmutzungen und der
möglichst vollständigen Kohlenstoffextraktion aus der Probe. Die Fortschritte,
die hierbei am Erlanger AMS-Labor gemacht wurden, werden