Purkl, Stefan (2002) Entwicklung und Anwendung neuer analytischer Methoden zur schnellen Bestimmung von Radiumisotopen und Radon im grundwasserbeeinflussten Milieu der Ostsee. (PhD/ Doctoral thesis), Christian-Albrechts-Universität, Kiel, 89 pp.

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Abstract

Diese Arbeit stellt durch die Entwicklung und Anwendung neuer analytischer Methoden zur schnellen Bestimmung von kurzlebigen Radiumisotopen und Radon im grundwasserbeeinflussten Milieu der Ostsee einen Beitrag zur Untersuchung von küstennahen Mischungsprozessen dar. Die Kombination der ionenselektiven Membrantechnik mit der Sensitivität der alpha-Spektrometrie stellt die geforderte einfache Messbarkeit für alle Radiumisotope sicher. Durch die Verwendung von Empore Radium Rad Disks kann der Analyt sehr effizient angereichert werden. Bei der Extraktion von Th-229/Ra-225-Lösungen werden Separationsfaktoren von etwa 200 erreicht. Damit ergibt sich die einfache Verwendung von Ra-225 als interner Standard zur Radiumbestimmung. Das neue Verfahren konnte so optimiert werden, dass eine Bestimmung der alpha-strahlenden Radiumisotope Ra-223, Ra-224 und Ra-226 innerhalb von 5 Stunden Aufarbeitungszeit möglich ist. Die erzielten Ausbeuten betrugen mit diesem Verfahren bis zu 92±9 %. Durch die Reduktion zeitaufwendiger Analyseschritte können 8 bis 10 Proben gleichzeitig aufgearbeitet werden. Zusammen mit der Bestimmung von Radon über Flüssigszintillationsmesstechnik konnten die neuen Verfahren erfolgreich für die Analyse von küstennahen Mischungsprozessen eingesetzt werden. Der Einfluss submariner Grundwasseraustritte auf das Verhalten und den Transport von kurzlebigen Radiumisotopen und Radon im küstennahen Bereich wurde am Beispiel der Eckernförder Bucht studiert. Die gewonnenen Felddaten erlauben die Beschreibung der Tracerverteilung von Ra-223, Ra-224 und Rn-222 in der Wassersäule über diffusive Modellansätze. In Übereinstimmung mit hydrogeologischen Untersuchungen im Einzugsgebiet der Eckernförder Bucht konnten weiterhin submarine Ausstromraten von 1,7±0,3 Kubikmeter pro Sekunde quantifiziert werden.

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