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Nuklide als Tracer

Radionuklide als Tracer für hydrologische Fragestellungen

Mit Hilfe von Tritium als Leitstoff erarbeitet das Referat G4 Modelle, um beim "nuklearen Ereignisfall" die räumliche und zeitliche Ausbreitung von radioaktiven und wasserlöslichen Schadstoffen in Bundeswasserstraßen vorhersagen zu können. Tritium ist ein radioaktives Isotop des Wasserstoffs (ein niederenergetischer Betastrahler mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren), das natürlicherweise in der Stratosphäre gebildet wird, aber auch z. B. beim Betrieb von Kernkraftwerken in die Umwelt gelangt. Bei den Tracerversuchen wird tritiiertes Wasser gemessen, bei dem ein Wasserstoffatom durch Tritium ersetzt ist. Dieses ist für die Aufgabenstellung optimal geeignet, da es sich von normalem Wasser nicht unterscheidet, durch die radioaktive Markierung aber messtechnisch sehr exakt erfasst werden kann. So lässt sich der Weg dieses Wassers über weite Strecken entlang eines Flusslaufs verfolgen.

Im Herbst 2008 hat das Referat G4 in der Donau einen solchen Tracerversuch durchgeführt, ein weiterer findet im Frühsommer 2010 statt. Damit werden Ausgangsdaten für die Modellierung einer Schadstoffausbreitung in der Donau gewonnen. Für die Mosel sind gleichartige Untersuchungen aus dem Zeitraum 1993-1998 inzwischen ausgewertet. Der Abschlussbericht ist im Dezember 2009 erschienen.

Tritiumuntersuchungen lassen sich auch nutzen, um Austauschprozesse zwischen Niederschlags-, Oberflächen- und Grundwasser zu analysieren. Die Bilanzierung der ein- und ausgetragenen Mengen an Tritium in einem ganzen Flusseinzugsgebiet trägt dazu bei, die Interaktionen von Niederschlag und Abfluss besser zu verstehen. Sie kann damit für die Optimierung mathematischer Wasserhaushaltsmodelle genutzt werden.

Tracerversuch an der Donau: Karte, Einleitungsstelle und KonzentrationsverlaufTracerversuch an der Donau: Karte, Einleitungsstelle und Konzentrationsverlauf

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