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Dr. Silke Merchel
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Ungeduldige Forscher: Bestimmung langlebiger Radionuklide mittels Beschleunigermassenspektrometrie (AMS)

Einleitung   Kosmogene Radionuklide   Chemische Probenvorbereitung   Maschinenlayout   Externe Nutzung   www & Literatur


Einleitung

Das Ionenstrahlzentrum des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf hat sein Portfolio um eine weitere hochsensitive analytische Methode, die Beschleunigermassenspektrometrie, erweitert. Die im wissenschaftlichen Sprachgebrauch als accelerator mass spectrometry (AMS) bezeichnete Analysetechnik ermöglicht die Bestimmung langlebiger Radionuklide.

Entgegen der allgemein üblichen Zerfallszählung, warten die ungeduldigen Forscher dabei nicht darauf, dass ein radioaktiver Kern zerfällt und das Zerfallsereignis so detektiert werden kann. Vielmehr werden die noch nicht zerfallenen Radionuklide wesentlich effizienter massenspektrometrisch bestimmt.

Die AMS besitzt allerdings gegenüber der konventionellen Massenspektrometrie den Vorteil, dass sie Störsignale, hervorgerufen von Molekülionen oder Ionen ähnlicher Masse, insbesondere Isobare, effektiver unterdrücken kann. Die AMS liefert somit weitaus niedrigere Nachweisgrenzen als die konventionellen Methoden und hat die interne Vernetzung der HZDR-Forschungsaktivitäten im Bereich Materialforschung, Strahlenphysik, Radiochemie und Radiopharmazie vorangetrieben. Darüber hinaus steht die AMS natürlich auch externen Nutzern zur Verfügung.

Im Gegensatz zu den in Deutschland und Europa gängigen niederenergetischen AMS-Anlagen, die sich hauptsächlich auf die Bestimmung des Radiokohlenstoffs (14C) spezialisiert haben, wird die AMS-Anlage des HZDR als erste moderne Anlage in der EU mit einer Terminalspannung von 6 MV betrieben werden. Zur Hochspannungserzeugung bedient sich dieser Beschleuniger eines Hochfrequenz-Kaskadengenerators der höchste Stabilität garantiert.

Die möglichen Arbeitsgebiete sind vielfach und multidisziplinär. So haben die instrumentellen Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der AMS, die Anwendungsfelder der Methode stark ausgeweitet. Die anfänglich bevorzugt untersuchten Proben aus der Kosmochemie, Astrophysik und Kernreaktionsdaten, werden zunehmend von Proben aus den Bereichen Strahlenschutz, Nuklearsicherheit, Nuklearentsorgung, Radioökologie, Phytologie, Ernährungswissenschaften, Toxikologie und Pharmakologie verdrängt.

Zudem hat die AMS, durch die Bestimmung langlebiger kosmogener Radionuklide wie 10Be, 26Al und 36Cl, insbesondere in den Geo- und Umweltwissenschaften in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Mit diesen Nukliden können unmittelbar relativ plötzlich auftretende prähistorische Ereignisse wie Vulkanausbrüche, Bergstürze, Tsunamis, Meteoriteneinschläge, Erdbeben und Gletscherbewegungen datiert werden. Anhand der Gletscherbewegungen und Untersuchungen an Eisbohrkernen können zudem Klimaveränderungen rekonstruiert werden und Klimamodelle für die Zukunft validiert werden.

Für die Beprobung im Gelände für geomorphologische Applikationen kann man hier einige praktische Empfehlungen runterladen:
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Bitte kontaktieren Sie uns bei neuen Projekten am Besten vor der Probennahme.

Gletscher

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Kosmogene Radionuklide

Einer unserer ersten Arbeitsschwerpunkte ist die Bestimmung der langlebigen kosmogenen Radionuklide. Die in der Tabelle aufgeführten Nuklide können zur Zeit an DREAMS gemessen werden.

Im Aufbau sind AMS-Messungen anderer Radionuklide (z.B. Aktiniden), und stabiler Nuklide (sog. Super-SIMS). Wir sind in der Lage, Isotopenverhältnisse (radioaktiv/stabil) bis hinunter zu 10-16 zu messen.

 

Nuklid

Halbwertszeit

10Be

1,387 Ma

26Al

0,7 Ma

36Cl

0,301 Ma

41Ca

0,104 Ma

129I

15,7 Ma

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Chemische Probenvorbereitung

Die Durchführung der AMS zur Bestimmung langlebiger Radionuklide ist ausschließlich an chemisch vorpräparierten Proben möglich, da die Originalproben (Wasser, Gestein, etc.), die ausreichende Gesamtmengen an Radionuklid enthalten, zu groß (100 g-10 kg) sind. Oder anders formuliert, die Radionuklidkonzentrationen von sub-ppq sind zu gering, um die Analyse typischer 1 mg-Targets zu ermöglichen. Zudem leistet die chemische Aufarbeitung den essentiellen Schritt zur Isobarenunterdrückung und entfernt ggf. Kontaminationen anderen Ursprungs. So kann z.B. die Analyse des kosmogen gebildeten 10Be in Quarzgestein nur erfolgen, nachdem die Proben von der um mehrere Größenordnungen höhere 10Be-Komponente - aus der Produktion in der Erdatmosphäre - befreit worden sind. Die Präparation von 10Be-, 26Al-, und 41Ca-AMS-Targets erfordert die Verwendung von größeren Mengen Salzsäure (HCl) und muss somit zum Ausschluss von Cross-Kontaminationen räumlich getrennt von der 36Cl- und 129I-AMS-Target-Präparation durchgeführt werden.

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Probenpräparation AMS

Maschinenlayout für AMS

Die negativen Ionen können aus zwei identischen Hybrid-Ionenquellen, welche sowohl gasförmige als auch feste Proben aufnehmen kann, extrahiert werden. Jede dieser Ionenquellen ist mit einem Probenrad für bis zu 200 Proben ausgestattet. Die Ionen werden auf der Niederenergie-Seite erstmalig durch einen Energie- (54° elektrostatischer Deflektor) und einen Massen-Analysator (90° magnet), der mit einem schnellen Bouncing-System versehen ist, getrennt. Der Tandetron-Beschleuniger wird mit einem Stripper-Gas mit aktiver Gasregulierung betrieben. Auf der Hochenergie-Seite (HE) werden die stabilen Isotope - nach Passieren eines weiteren 90° Analysiermagnetens - in einem Faraday-Cup gemessen. Die Radioisotope werden - nach Passieren eines 35° elektrostatischem Deflektors und eines 30° vertikalen Analysiermagnetens zur weiteren Untergrundreduzierung - mittels 4-anodischer-Gasionisationskammer detektiert. Zur Messung vom 10Be und 36Cl, kann eine Siliziumnitrid-Absorberfolie (1 µm) in den HE-Bereich für ein sog. Post-Stripping zugeschaltet werden [Arnold et al., 2010 & Klein et al., 2008].

6 MV AMS

DREAMS

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Externe Nutzung

Selbstverständlich führen wir AMS-Messungen auch für externe Nutzer durch. Für wissenschaftliche Zwecke kann Strahlzeit (Faustregel: 8 AMS-Proben brauchen ca. 10 Stunden Strahlzeit) unter "Application for beamtime at the IBC" beantragt werden. Nach einer positiven Evaluierung durch ein (externes) Strahlzeit-Komitee, wird die Strahlzeit an DREAMS kostenfrei zur Verfügung gestellt. Bitte kontaktieren Sie uns vor der Antragsstellung für weitere Informationen.

Zudem bieten wir in den schon seit 2009 im Betrieb befindlichen Chemielaboren am HZDR-Standort Schulungen zur AMS-Probenpräparation an. Einmalig in Deutschland ist die Möglichkeit, 36Cl- und 129I-Proben in Cl- und S-freier Laborumgebung aufzubereiten. Wir stehen Ihnen jederzeit auch beratend zur Verfügung, falls Sie Interesse daran haben, eigene Probenpräparationslabore bei sich einzurichten.

     

Tina Köhler, AWI

Tina Köhler,
Alfred-Wegener-Institut Potsdam

 PIVOT Sébastien

Sébastien Pivot,
U Aix-Marseille III (F)

Sujan, Michal 

Michal Šujan,
Comenius U Bratislava (SK)

Oliver Forstner, Helmholtz-Institut Jena

Oliver Forstner, Helmholtz-Institut Jena

Spyros-Christos Olivotos, GFZ Potsdam

Spyros-Christos Olivotos,
GFZ Potsdam

Anne-Sophie Meriaux,
U Newcastle (UK) 

Lisa LUNA, U Potsdam

Lisa Luna, U Potsdam

Ezequiel Garcia Morabito, U Bern (CH) 

Ezequiel Garcia Morabito,
U Bern (CH)

Andreas GÄRTNER, Senckenberg Dresden

Andreas Gärtner,
Senckenberg Dresden 

Luisa von Albedyll, AWI Potsdam 

Luisa von Albedyll,
Alfred-Wegener-Institut Potsdam

Lars ZIPF, U Heidelberg

Lars Zipf, U Heidelberg

 Jane Lund Andersen

Jane Lund Andersen, U Aarhus (DK)

Elisa PERNAK

Elisa Pernak, TUBA Freiberg 

Swenja Rosenwinkel, U Potsdam

Swenja Rosenwinkel, U Potsdam

Tomas STOR, Charles Universität, Prag (CZ)

Tomas Stor, Charles Universität, Prag (CZ)

Michaela Srncik, ANU

Michaela Fröhlich (geb. Srncik), Australian National University (AUS)

Darío Rodrigues, TANDAR

Darío Rodrigues, TANDAR, Buenos Aires (AR)

Marie KANSTRUP, U Aarhus, DK

Marie Kanstrup, U Aarhus (DK)

Thomas SMITH, U Bern

Thomas Smith, U Bern (CH)

Cornelia Wilske

Cornelia Wilske, UFZ Halle

Vasila Sulaymonova

Vasila Sulaymonova, TUBA Freiberg

Guillem Domènech i Surinyach (Universitat Politècnica de Catalunya)

Guillem Domènech i Surinyach, U Politècnica de Catalunya (E)

Lisa Michel und Rebecca Schmidt

Lisa Michel & Rebecca Schmidt, TU Dresden

Angela Landgraf, U Potsdam

Angela Landgraf, U Potsdam

Peter Ludwig, TU Munchen

Peter Ludwig, TU München

Jenny Feige

Jenny Feige, VERA, U Wien (A)

Anna Seither, TUBAF

Anna Seither, TUBA Freiberg

HUTZLER, Aurore

Aurore Hutzler, CEREGE, Aix-en-Provence (F)

 

Ines Röhringer

Ines Röhringer, U Bayreuth

Cengiz YILDIRIM (GZF/U Potsdam)

Cengiz Yilderim, U & GFZ Potsdam

Maggi Fuchs & Katja Klemm (TUBA Freiberg)

Maggi Fuchs & Katja Klemm, TUBA Freiberg

Bernhard Kuczewski

Bernhard Kuczewski, U Köln

Working in the AMS chemistry lab

Christoff Andermann, TUBA Freiberg & U Rennes (F)

Targetvorbereitung für AMS-Messungen an DREAMS (Power-Point-/Film-Anleitung; 154 MB !!!)

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Besichtigung von DREAMS für Interessierte

Students from TU Berlin, Lecture

Wir sind stolz auf DREAMS und unsere Arbeiten! Gerne erklären wir Interessierten das wie und warum. Bitte kontaktieren Sie uns für Ihren Besuch!

Im Bild Studenten der TU Berlin (Vorlesung "Nukleare Astrophysik") mit Jenny Feige (TUB) und Georg Rugel (HZDR) vor dem DREAMS-Beschleunigertank.

 

Nächste AMS-Strahlzeit(en) für externe Nutzung:

  • 12.-16. Dezember 2016
  • 16.-20. Januar 2017
  • 6.-10. Februar 2017
  • 20.-24. März 2017

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Literatur

G. Rugel, S. Pavetich, S. Akhmadaliev, S.M. Enamorado Baez, A. Scharf, R. Ziegenrücker, S. Merchel, The first four years of the AMS-facility DREAMS: Status and developments for more accurate radionuclide data, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 370 (2016) 94-100.

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S. Akhmadaliev, R. Heller, D. Hanf, G. Rugel, S. Merchel, The new 6 MV AMS-facility DREAMS at Dresden, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 294 (2013) 5-10.
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S. Merchel, S. Akhmadaliev, S. Pavetich, G. Rugel, Ungeduldige Forscher träumen mit DREAMS - Bestimmung langlebiger Radionuklide mit Beschleunigermassenspektrometrie, GIT Labor-Fachzeitschrift 56 (2012) 88-90.
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Nützliche Webseiten

Video über 14C-Datierung @ GNS, Neuseeland (in Englisch)

Animation der 14C AMS @ ANSTO, Australien (in Englisch)

Gefilmter Vortrag über "Accelerator Mass Spectrometry in Biology and Health Care" (Science on Saturday, LLNL, USA, in Englisch)

Video über 26Al/10Be-Datierung des "Peking Man" @ PRIME Lab, USA (in Englisch)

Meteorite - Zeugen der Vergangenheit (allgemein verständlicher Beitrag zu kosmogenen Radionukliden und AMS)

Weiterführende Informationen zu "Kosmische Strahlung" und "Kosmogene Nuklide"


Für weiterführende Informationen und Kooperationsmöglichkeiten kontaktieren Sie bitte Silke Merchel oder werfen einen Blick in die folgende Literatur:

Weiterführende Literatur insbesondere für die Anwendung terrestrisch produzierter kosmogener Radionuklide

  • Übersichtsartikel

P. R. Bierman, Rock to sediment – slope to sea with 10Be – rates of landscape change, Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 32 (2004) 215-225.

T. E. Cerling, H. Craig. Geomorphology & in-situ cosmogenic isotopes, Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 22 (1994) 273-317.

J. C. Gosse, F. M. Phillips, Terrestrial in situ cosmogenic nuclides: theory and application, Quaternary Science Review 20 (2001) 1475-1560.

S. Ivy-Ochs, M. Schaller, Examining Processes and Rates of Landscape Change with Cosmogenic Radionuclides, In: Radioactivity in the Environment, Chapter 6, 16 (2009) 231-294.

W. Kutschera, Progress in isotope analysis at ultra-trace level by AMS, International Journal of Mass Spectrometry 242 (2005) 145-160.

A. E. Litherland, X-L. Zhao, W. E. Kieser, Mass spectrometry with accelerators, Mass Spectrometry Reviews 30 (2011) 1037-1072.

P. Muzikar, D. Elmore, D.E. Granger, Accelerator mass spectrometry in geologic research, GSA Bulletin 115 (2003) 643-654.

  • Chemische Probenvorbereitung: 10Be und 26Al

E. T. Brown, J. M. Edmond, G. M. Raisbeck, F. Yiou, M. D. Kurz, E. J. Brook, Examination of surface exposure ages of Antarctic moraines using in-situ produced 10Be and 26Al, Geochim. Cosmochim. Acta 55 (1991) 2269-2283.

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C. P. Kohl, K. Nishiizumi, Chemical isolation of quartz for measurement of in-situ-produced cosmogenic nuclides, Geochim. Cosmochim. Acta 56 (1992) 3583-3587.

S. Merchel, U. Herpers, An Update on Radiochemical Separation Techniques for the Determination of Long-Lived Radionuclides via Accelerator Mass Spectrometry, Radiochim. Acta 84 (1999) 215-219.
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  • Chemische Probenvorbereitung: 36Cl

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S. Merchel, U. Herpers, An Update on Radiochemical Separation Techniques for the Determination of Long-Lived Radionuclides via Accelerator Mass Spectrometry, Radiochim. Acta 84 (1999) 215-219.
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J. O. Stone, G. L. Allan, L. K. Fifield, R. G. Cresswell, Cosmogenic chlorine-36 from calcium spallation, Geochim. Cosmochim. Acta 60 (1996) 679-692. / expanded description on http://depts.washington.edu/cosmolab/chem.shtml

  • Beschleunigermassenspektrometrie (AMS)

R. C. Finkel, M. Suter, AMS in the Earth Sciences: Technique and Applications, Advances in Analytical Geochemistry 1 (1993) 1-114.

S. Merchel, M. Arnold, G. Aumaître, L. Benedetti, D. L. Bourlès, R. Braucher, V. Alfimov, S. P. H. T. Freeman, P. Steier, A. Wallner, Towards more precise 10Be and 36Cl data from measurements at the 10-14 level: Influence of sample preparation, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B266 (2008) 4921-4926.
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C. Tuniz, J. R. Bird, D. Fink, G. F. Herzog, Accelerator Mass Spectrometry, CRC Press (1998).

  • Produktionsraten

J.M. Licciardi, C.L. Denoncourt, R.C. Finkel, Cosmogenic 36Cl production rates from Ca spallation in Iceland, Earth Planet. Sci. Lett. 267 (2008) 365-377.

J. Masarik, K. J. Kim, R. C. Reedy, Numerical simulation of in situ production of terrestrial cosmogenic nuclides, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B259 (2007) 642-645.

K. Nishiizumi, E. L. Winterer, C. P. Kohl, J. Klein, R. Middleton, D. Lal, J. R. Arnold, Cosmic ray production rates of 10Be and 26Al in quartz from glacially polished rocks, J. Geophys. Res. 94 (1989) 17907-17915.

F. M. Phillips, W. D. Stone, J. T. Fabryka-Martin, An improved approach to calculating low-energy cosmic-ray neutron fluxes near the land/atmosphere interface, Chemical Geology 175 (2001) 689-701.

I. Schimmelpfennig, Sources of in-situ 36Cl in basaltic rocks. Implications for calibration of production rates, Quaternary Geochronology 4 (2009) 441-461.

J. O. Stone, G. L. Allan, L. K. Fifield, R. G. Cresswell, Cosmogenic chlorine-36 from calcium spallation, Geochim. Cosmochim. Acta 60 (1996) 679-692.

J. O. H. Stone, J. M. Evans, L. K. Fifield, G. L. Allan, R. G. Cresswell, Cosmogenic chlorine-36 production in calcite from muons, Geochim. Cosmochim. Acta 62 (1998) 433-454.

  • Skalierungsfaktoren

D. Desilets, M. Zreda, Spatial and temporal distribution of secondary cosmic-ray nucleon intensities and applications to in situ cosmogenic dating, Earth Planet. Sci. Lett. 206 (2003) 21-42.

T. J. Dunai, Scaling factors for production rates of in situ produced cosmogenic nuclides: a critical re-evaluation, Earth Planet. Sci. Lett. 176 (2000) 157-169.  See also comments by Desilets et al. 188 (2001) 283-287 and reply by Dunai 188 (2001) 289-298.

T. J. Dunai, Influence of secular variation of the geomagnetic field on production rates of in situ produced cosmogenic nuclides, Earth Planet. Sci. Lett. 193 (2001) 197-212.

D. Lal, Cosmic ray labeling of erosion surfaces: in situ nuclide production rates and erosion models, Earth Planet. Sci. Lett. 104 (1991) 424-439.

J. Masarik, M. Frank, J. M. Schäfer, R. Wieler, Correction of in situ cosmogenic nuclide production rates for geomagnetic field intensity variation during the past 800,000 years, Geochim. Cosmochim. Acta 65 (2001) 2995-3003.

N. A. Lifton, J. W. Bieber, J. M. Clem, M. L. Duldig, P. Evenson, J. E. Humble, R. Pyle, Addressing solar modulation and long-term uncertainties in scaling secondary cosmic rays for in situ cosmogenic nuclide applications, Earth Planet. Sci. Lett. 239 (2005) 140-161.

N. Lifton, D. F. Smart, M. A. Shea, Scaling time-integrated in situ cosmogenic nuclide production rates using a continuous geomagnetic model, Earth Planet. Sci. Lett. 268 (2008) 190-201.

J. S. Pigati, N. A. Lifton, Geomagnetic effects on time-integrated cosmogenic nuclide production with emphasis on in situ 14C and 10Be, Earth Planet. Sci. Lett. 226 (2004) 193-205.

J. O. Stone, Air pressure and cosmogenic isotope production, J. Geophys. Res. 105 (2000) 23753-23759.

  • Datierung von Grundwasser

IAEA - Isotope methods for dating old groundwater, Vienna: International Atomic Energy Agency, 2013, ISBN 978–92–0–137210–9, 379 pages.

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J.A. Corcho Alvarado, R. Purtschert, K. Hinsby, L. Troldborg, M. Hofer, R. Kipfer, W. Aeschbach-Hertig, H. Arno-Synal, 36Cl in modern groundwater dated by a multi-tracer approach (3H/3He, SF6, CFC-12 and 85Kr): a case study in quaternary sand aquifers in the Odense Pilot River Basin, Denmark, Applied Geochemistry 20 (2005) 599-609.

S. N. Davis, S. Moysey, L. DeWayne Cecil, M. Zreda, Chlorine-36 in groundwater of the United States: empirical data, Hydrogeology Journal 11 (2003) 217-227.

V. Lavastre, C. Le Gal La Salle, J. L. Michelot, S. Giannesini, L. Benedetti, J. Lancelot, B..Lavielle, M. Massault, B. Thomas, E. Gilabert, D. Bourlès, N. Clauer, P. Agrinier, Establishing constraints on groundwater ages with 36Cl, 14C, 3H, and noble gases: A case study in the eastern Paris basin, France, Applied Geochemistry 25 (2010) 123-142 (and erratum).

M.J. Lenahan, D.M. Kirste, D.C. McPhail, L.K. Fifield, Cl- AND 36Cl DISTRIBUTION IN A SALINE AQUIFER SYSTEM: CENTRAL NEW SOUTH WALES, AUSTRALIA, In: Roach I.C. ed. 2005. Regolith 2005 – Ten Years of CRC LEME. CRC LEME (2005) 187-190.

C. Münsterer, J. Fohlmeister, M. Christl, A. Schröder-Ritzrau, V. Alfimov, S. Ivy-Ochs, A. Wackerbarth, A. Mangini, Cosmogenic 36Cl in karst waters from Bunker Cave North Western Germany – A tool to derive local evapotranspiration?, Geochim. Cosmochim. Acta 86 (2012) 138-149. 

E. Nolte, P. Krauthan, G. Korschinek, P. Maloszewski, P. Fritz, M. Wolf, Measurements and interpretations of 36Cl in groundwater, Milk River aquifer, Alberta, Canada, Applied Geochemistry 6 (1991) 435-445.

J. Park, C.M. Bethke, T. Torgersen, T.M. Johnson, Transport modeling applied to the interpretation of groundwater 36Cl age, WATER RESOURCES RESEARCH 38 (2002) 1043.


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2016

A. Landgraf, A. Djumabaeva, K.E. Abdrakhmatov, M. Strecker, E.A. Macaulay, J.R. Arrowsmith, F. Preusser, H. Sudhaus, G. Rugel, S. Merchel, Repeated large-magnitude earthquakes in a tectonically active, low-strain continental interior: the northern Tien Shan, Kyrgyzstan, accepted for publication in Journal of Geophysical Research: Solid Earth.
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P. Ludwig, S. Bishop, R. Egli, V. Chernenko, B. Deneva, T. Faestermann, N. Famulok, L. Fimiani, J.M. Gómez-Guzmán, K. Hain, G. Korschinek, M. Hanzlik, S. Merchel, G. Rugel, Time-Resolved Two Million Year Old Supernova Activity Discovered in the Earth's Microfossil Record, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).
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G. Rugel, S. Pavetich, S. Akhmadaliev, S.M. Enamorado Baez, A. Scharf, R. Ziegenrücker, S. Merchel, The first four years of the AMS-facility DREAMS: Status and developments for more accurate radionuclide data, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 370 (2016) 94-100.

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W. Schwanghart, A. Bernhardt, A. Stolle, P. Hoelzmann, B.R. Adhikari, C. Andermann, P. Hölzmann, S. Tofelde, S. Merchel, G. Rugel, M. Fort, O. Korup, Repeated catastrophic valley infill following medieval earthquakes in the Nepal Himalaya, Science 351 (2016) 147-150.
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A. Wallner, J. Feige, N. Kinoshita, M. Paul, L.K. Fifield, R. Golser, M. Honda, U. Linnemann, H. Matsuzaki, S. Merchel, G. Rugel, S. Tims, P. Steier, T. Yamagata, S.R. Winkler, Recent near-Earth supernovae probed by global deposition of interstellar radioactive 60Fe, Nature 532 (2016) 69-72.
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L. Zipf, S. Merchel, P. Bohleber, G. Rugel, A. Scharf, Exploring ice core drilling chips from a cold Alpine glacier for cosmogenic radionuclide (10Be) analysis, Results in Physics 6 (2016) 78-79.
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2015

M.C. Fuchs, R. Gloaguen, S. Merchel, E. Pohl, V. A. Sulaymonova, C. Andermann, G. Rugel, Denudation rates across the Pamir based on 10Be concentrations in fluvial sediments: dominance of topographic over climatic factors, Earth Surf. Dynam. 3 (2015) 423-439.

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M.C. Fuchs, R. Gloaguen, S. Merchel, E. Pohl, V. A. Sulaymonova, C. Andermann, G. Rugel, Millennial erosion rates across the Pamir based on 10Be concentrations in fluvial sediments: Dominance of topographic over climatic factors, Earth Surf. Dynam. Discuss. 3 (2015) 83-128.

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2014

S. Merchel, I. Mrak, R. Braucher, L. Benedetti, B. Repe, D.L. Bourlès, J.M. Reitner, Surface exposure dating of the Veliki vrh rock avalanche in Slovenia associated with the 1348 earthquake, Quat. Geochron. 22 (2014) 33-42.

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U. Ott, S. Merchel, S. Herrmann, S. Pavetich, G. Rugel, T. Faestermann, L. Fimiani, J.M. Gomez-Guzman, K. Hain, G. Korschinek, P. Ludwig, M. D’Orazio, L. Folco, Cosmic ray exposure and pre-atmospheric size of the Gebel Kamil iron meteorite, Meteorit. Planet. Sci. 49 (2014) 1365-1374.

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S. Pavetich, S. Akhmadaliev, M. Arnold, G. Aumaître, D. Bourlès, J. Buchriegler, R. Golser, K. Keddadouche, M. Martschini, S. Merchel, G. Rugel, P. Steier, Interlaboratory study of the ion source memory effect in 36Cl accelerator mass spectrometry, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 329 (2014) 22-25.

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D. Rodrigues, G. Korschinek, S. Merchel, G. Rugel, A. Arazia, G. V. Martí, APLICACION DE LA TECNICA DE ESPECTROMETRIA DE MASAS CON ACELERADORES EN EL ESTUDIO DE LA DINAMICA DE SEDIMENTOS SUBMARINOS, ANALES AFA (Asociación Física Argentina) 25 (2014) 51-55.
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M. Wiedenbeck, L.P. Bédard, R. Bugoi, M. Horan, K. Linge, S. Merchel, L.F.G. Morales, D. Savard, A.K. Souders, P. Sylvester, Critical Review of Analytical Developments Since 2012, Geostandards and Geoanalytical Research 38 (2014) 467-512.

2013

S. Akhmadaliev, R. Heller, D. Hanf, G. Rugel, S. Merchel, The new 6 MV AMS-facility DREAMS at Dresden, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 294 (2013) 5-10.
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M. Arnold, G. Aumaître, D.L Bourlès, K. Keddadouche, R. Braucher, R.C Finkel, E. Nottoli, L. Benedetti, S. Merchel, The French accelerator mass spectrometry facility ASTER after 4 years: Status and recent developments on 36Cl and 129I, Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. B 294 (2013) 24-28.
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K. Hahne, R. Naumann, S. Niedermann, H.-U. Wetzel, S. Merchel, G. Rugel, Geochemische Untersuchungen an Moränen des Inylchek-Gletschers im Tien Shan, System Erde. GFZ-Journal 3 (2) (2013) 44-49.

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D. Hampe, B. Gleisberg, S. Akhmadaliev, G. Rugel, S. Merchel, Determination of 41Ca with LSC and AMS: method development, modifications and applications, Journal of Nuclear and Radioanalytical Chemistry 296 (2013) 617-624.
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J. Llorca, J. Roszjar, J.A. Cartwright, A. Bischoff, A. Pack, U. Ott, S. Merchel, G. Rugel, L. Fimiani, P. Ludwig, D. Allepuz, J.V. Casado, The Ksar Ghilane 002 shergottite – the 100th registered Martian meteorite fragment, Meteorit. Planet. Sci. 48 (2013) 493–513.
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