atw - International Journal for Nuclear Power | 11/12.2019

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atw Vol. 64 (2019) | Issue 11/12 ı November/December 552 SPECIAL TOPIC | A JOURNEY THROUGH 50 YEARS AMNT | Züchtungen von Pflanzen: Höhere Erträge durch den Einsatz von Bestrahlungen. hier angegeben, da sie für die betreffenden Länder und Regionen eine erhebliche Bedeutung in der zukünftigen Versorgung besitzen. Reissorten, geeignet zum Wachsen im Wechsel von Salzwasser und Süßwasser der asiatischen Flussdeltas, dienen als Grundnahrungsmittel von Millionen Menschen in Pakistan, China und Bangladesh. Gerstevarianten ohne Hülse, dürretolerantes Sorghum und Reis werden durch strahlungsinduzierte Mutationen hergestellt und gezüchtet, weil sie den klimatologischen und geologischen Bedingungen in Peru oder auch in Mali besser angepasst sind. Am besten eignen sich strahlungsinduzierte Mutationen für die Optimierung von Pflanzen, die sich durch sterile Klonung vermehren, wie Bananen. Eine früh blühende, herrlich schmeckende und seuchenresistente Variante Novaria wurde auf diese Art in Malaysia entwickelt. Seuchenresistente Sorten bringen nicht nur bessere Ausbeute sondern benötigen auch weniger oder gar keinen Pestizideinsatz und sind deshalb sowohl billiger als auch umweltschonender. Bananen und Reis sind die wichtigsten Grundnahrungsmittel und Landwirtschaftsprodukte in der Dritten Welt, aber auch in der Industriestaaten werde fast zweitausend durch strahlungsinduzierte Mutationen verbesserte Produkte konsumiert. In Österreich wurde aus Golden Delicious die Variante „Golden Haidegg” gezüchtet, mit einer schöneren Farbe und längerer Haltbarkeit ohne Rostflecken. Japanische Birnen mit strahlungsinduzierter Resistenz gegen Schwarzfleckenseuche werden derzeit gezüchtet. Dies reduziert den früher notwendigen Pestizideinsatz auf ein Viertel. Nukleare Techniken werden nicht nur zur Verbesserung der Nahrungsmittel sondern auch zu deren Schutz und Konservierung verwendet. In 30 Ländern wird Bestrahlung von Nahrungsmitteln zur Gesundheits- und | Bestrahlung von Nahrungsmitteln. Qualitätssicherung genutzt sowie zur Einhaltung der Quaran täneverordnungen für bestimmte Nahrungsmittel, wie Fleisch, Früchte, Kräuter und getrocknete Gemüse. Seit Mitte 2000 wird die Bestrahlung von Hackfleisch in den Vereinigten Staaten aus mikrobiologischen Sicherheitsgründen eingesetzt. In mehr als 2000 Supermärkten werden diese Produkte ohne signifikante Vorbehalte der Verbraucher angeboten. Viele Länder, insbesondere in Asien, Lateinamerika, dem Mittler Osten und Afrika würden enorme Nutzen durch der Anwendung dieser Technologie zum Schutz der Nahrungsmittel erzielen. Die weltweit internationale Autorität für die Sicherheit der Nahrungsmittel, die Kodex Alimentarius Kommission, hat auch im Bereich der Strahlenbehandlung von Nahrungsmitteln Protokolle, Richtlinien und Empfehlungen veröffent licht. Im Landwirtschaftsbereich findet man auch die Anwendung von Radioisotopen durch den Radioimmunoassay bei Tieren für Hormonanalysen von Milch, Serum oder Plasma. Zweck ist die Optimierung der Planung und Diagnose von der Trächtigkeit, die frühzeitige Erkennung von Gesundheits- und Reproduktionsmängeln und die zeitgerechte Identifikation und Vorbeugung vor Seuchen, wie Rinderpest, Trypanosomosis, Brucellosis und Maulund-Klauen-Seuche. Nukleare Technologien und Isotopmarkierungen mit Stickstoff, Kohlenstoff und Phosphor finden auch verbreitet Anwendungen zur Untersuchung von biologischer Stickstofffixierung durch Bakterien, zur Optimierung der Anwendung von Düngemitteln nach Menge, Art und Jahreszeit in den verschiedensten Klimazonen, Bodentypen und Ernährungskulturen sowie zur Minimierung der ungenutzten Phosphat- und Stickstoffmengen in der Umwelt. | Insektensterilisierung: Schädlingsbekämpfung. Beim Ausrotten von Schädlingen werden Nukleare Technologien unter der Bezeichnung „Sterile Insekten- Technik“ verwendet. Diese Technik beinhaltet die großräumige Produktion und systematische Freisetzung von strahlungssterilisierten männlichen Fruchtfliegen, Tsetse-Fliegen, Holzwürmer usw. Freigelassen, verhalten sie sich auf ganz normale Weise, aber produzieren keinerlei Nachwuchs. Die schon geschwächte nächste Generation wird wieder mit neuen sterilen Männchen versorgt, bis sie lokal gezielt ausgerottet ist, ohne Pestizide, ohne Umwelt zerstörung und unter Erhalt des biologischen Gleich gewichtes. Insbesondere die Nachfrage und Produktionskapazität für sterilisierte Mittelmeerfruchtfliegen, notorische Schädlinge mit erheblichen Auswirkungen, sind im Lauf der letzten Dekade von einer auf drei Milliarden Fliegen pro Woche gestiegen. Am meisten Erfolg hatten die Ausrottungskampagnen in Mittel- und Special Topic | A Journey Through 50 Years AMNT Protection of Man and Environment – Nuclear Usage Outside of Energy Sector ı P.P. De Regge, Wien
atw Vol. 64 (2019) | Issue 11/12 ı November/December | Insektensterilisierung: Schädlingsbekämpfung. Lateinamerika, den Südlichen Vereinigten Staaten, Australien und Japan. Subtile genetisch eingebaute Unterschiede erlauben die Sterilisierung und Aussortierung der männlichen Insekten schon im Puppenstadium. Dementsprechend werden die Zuchtkosten gesenkt und die Effektivität wird erhöht. Auf diese Weise wird diese Technologie gleich einem selektiven Insektizid zur kompletten Ausrottung verwendet. Im Rahmen eines Projektes des IAEO Programms zur „Technischen Kooperation“ wurde in Tansania eine Produktionsanlage für Millionen sterilisierte Tsetse Fliegen errichtet, womit verschiedene afrikanische Regionen von diesen Schädlingen befreit werden konnten. Derzeitige Forschungsprojekte in diesem Bereich entwickeln weitere sterile Insekten-Techniken für Motten und Würmer. Die IAEO hat ein ehrgeiziges Projekt für die Ausrottung von Malaria Moskitos gestartet. Die wirtschaftlichen Erfolge dieser Technologie sind insgesamt herausragend. Die Bekämpfung von Fruchtfliegen in Mexiko mit einem Kapitaleinsatz von 10 Millionen Dollar pro Jahr bewirkt einen Ertrag von einer Milliarde Dollar Wert an Zitrusfrüchten und Gemüse. Ähnliche Ergebnisse wurden in Chile erzielt, insbesondere da die Zitrusfrüchte dort während des nördlichen Winters produziert werden und somit einen maßgeblichen Einfluss auf den Export haben. 5 Hydrologie Nukleare und Isotopentechniken werden auch in der Hydrologie und Klimatologie genutzt, wo sich aufgrund der natürlich entstandenen Fingerabdrücke der Isotopenzusammensetzung die Herkunft und das Alter der Wasservorräte nachweisen lässt. Isotopentechniken, basierend auf Messungen von stabilen und radioaktiven Wasserkomponenten, werden zur Modellierung von Wassersystemen verwendet, um die in vielen Regionen | Isotopentechniken in der Hydrologie: Wasservorräte erweitern. beschränkten und kostbaren Wasserressourcen optimal zu nutzen und ein lokales Gleichgewicht zwischen verbrauchten und erneuerbaren Wassermengen zu erzielen. Diese Methoden werden auch zur Identifizierung und zum Nachweis von unerwünschten Vermischungen der Wasserversorgung mit Abwässern verwendet, wie es in dichtbesiedelten Großmetropolen öfter vorkommt. Die Temperaturabhängigkeit der Wasserisotopenzusammensetzung beim Verdampfen und Kondensieren wird in weltweiten Forschungen von Klima- und Treibhauseffekt genutzt. So ist die Klimageschichte von zehntausenden Jahren aufgrund der Isotopenanalysen von Gletschereisschichten oder antarktischen Ablagerungen rekonstruiert worden. Beispiele zur Angabe der wirtschaftlichen und humanitären Bedeutung dieser nuklearen Techniken in der Hydrologie sind: p In Venezuela wurde das Trinkwasserdefizit um 30 % verringert durch Inbetriebnahme von 50 mit Isotopentechniken georteten Frischwasserquellen. p Durch Grundwassermessungen im Niltal und in den ägyptischen und äthiopischen Wüsten wurden erneuerbare Wasserreserven in Nubischen Sandsteinschichten geortet womit die Wasserversorgung um 20 % erhöht werden konnte. p Ebenfalls in Venezuela wurde aufgrund von Isotopenmessungen die Zuverlässigkeit eines Stauseedammes nachgewiesen. Eingeplante Reparaturkosten in Höhe von 6 Mio. US-Dollar konnten somit eingespart werden. p Mit dem Ausbau von geothermischen Energiequellen werden in Mittelamerika und Südostasien Millionen Dollar an Ölimporten gespart. Isotopentechniken dienen dabei zur Suche von geeigneten Standorten und zur Optimierung der Anlageneinrichtungen. 6 Umweltschutz Nukleare Technologien und Messtechniken werden weit verbreitet zur Überwachung und Erforschung der Umwelt eingesetzt. Überhaupt werden künstliche und natürliche Radioisotope in der Atmosphäre, in der Hydrosphäre und im Boden für radiologische Zwecke überwacht. Sie sind zudem ausgezeichnete Indikatoren für atmosphärische und ozeanografische Transportprozesse, für das Verhalten und den Transport von nicht radioaktiven Umweltgiften, für die geochronologische Altersbestimmung und für ökologische und biologische Forschungszwecke. Einfache tragbare Röntgenfluoreszenzgeräte mit Radioisotopenquellen, Forschungsreaktoren für die Neutronenaktivierungsanalyse und Teilchenbeschleuniger zur Charakterisierung von mikroskopischen Teilchen formen zusammen ein Arsenal von nuklearen Techniken zum Identifizieren von schädliche Substanzen in der Umwelt und zur genauer Identifizierung ihrer Zusammensetzung und Herkunft. Nicht nur zur Diagnose von schädlichen Substanzen, sondern auch zur Vorbeugung oder Eliminierung ihrer Effekte werden nukleare Technologien verwendet. Elektronenbeschleuniger werden in Kohlekraftwerken verschiedener Länder zur Abgasbehandlung eingesetzt. Schwefel- und Stickstoffoxiden werden im Rauchgas umgewandelt und mit zugefügtem Ammoniak zu Düngemittel umgesetzt. Abwässer, organisch verseuchtes Wasser und Klärschlamm werden mit ionisierender Strahlung behandelt und desinfiziert. Zur Umweltsanierung gehört auch die Ortung und Entfernung von rund 60 Millionen Landminen, die in 553 SPECIAL TOPIC | A JOURNEY THROUGH 50 YEARS AMNT Special Topic | A Journey Through 50 Years AMNT Protection of Man and Environment – Nuclear Usage Outside of Energy Sector ı P.P. De Regge, Wien
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