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Prof. Dr. Thorsten Stumpf

Direktor Institut für Ressourcenöko­logie
t.stumpf@hzdr.de
Tel.: +49 351 260 3210

Lectures

Modul: "Umwelt- und Actinidenchemie" (Chem-Ma-M06) an der TU Dresden

Das Modul umfasst die zwei Schwerpunktthemen der Radioöko­logie und der Chemie der f-Elemente insbesondere der 5f-Actiniden. Die Radioöko­logie umfasst Herkunft von Radionukliden in der Umwelt, Migration und Aufnahme von Radionukliden in Nah­rungs­ketten und Ökosystemen, Probenahme und Vorbehand­lung von Umweltproben sowie Radionuklid-Trenn­verfahren. Die Chemie der f-Elemente beinhaltet Ana­logien und Unterschiede zwischen Lanthaniden und Actiniden, deren grundlegende physikalisch-chemische Eigen­schaften und die sich daraus ergebenden Anwendungen, Magnetismus, Laser, Supralei­tung. Zudem umfasst das Modul Lanthaniden und Actiniden als Ressourcen, inklusive ihrer Gewinnung, Recyclingstrategien und der Endlage­rung.
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Modul: "Radiochemie" (Chem-Ma-M14) an der TU Dresden

Die Studierenden können sich auf wissen­schaftlicher Basis kritisch mit Fragen zu Radioaktivität und Strah­lung auseinandersetzen. Sie kennen die ­verschiedenen Strah­lungs­arten, deren Spektren, Mes­sung und physikalische Grund­lagen. Sie wissen warum bei welchen Elementen Radioaktivität auftritt, welche Auswirkungen diese auf Mensch und Umwelt hat und wie sie sich technisch anwenden lässt. Zudem sind die Studierenden in der Lage, mit offenen radioaktiven Stoffen umzugehen.
Das Modul beinhaltet die Themen Radioaktivität (Strah­lungs­arten, Nuklidkarte, Kernaufbau, Kernstabilität, Umwand­lungs­gesetze, Gleichgewichte), Radioanalytik, Kerntechnik und nuklearer Entsor­gung.
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Vorle­sung: "Radiochemie" an der TU Dresden

Das Ziel der Vorle­sung "Radiochemie" ist es, die Grund­lagen der Radio- und Kernchemie zu ­ver­mitteln, um die Kenntnisse zur Radioaktivität hinsichtlich der zugehörigen Theorie, der Anwendung und des Verhalten von radioaktiven Schwermetallen in der Umwelt zu ­vertiefen. Das Verhältnis von natürlicher und künstlicher Radioaktivität wird vor dem Aspekt der Anwendung radioakti­ver Stoffe in Industrie, Medizin und For­schung bei der Energieerzeu­gung und Nuklearwaffenproduktion behandelt. Die Wirkung von ionisieren­der Strah­lung auf Material­ien und Organismen wird aufgezeigt. Die Identifizie­rung und der Einfluss der Bindungs­form der langlebigen Radionuklide auf die Vertei­lung und den Transport in den Geo- und Bio-Systemen ist eine ­verbindende Thematik. Die radiochemischen Aspekte bei der Kernenergieerzeu­gung und innerhalb des gesamten Kernbrennstoff­kreislaufs, einschließlich der nuklearen Entsor­gung und Endlage­rung, werden detailliert aufgezeigt. Die Nutzung der Nuklearenergie wird im Zusammenhang mit den anderen möglichen Energieträgern disku­tier­t. Die radiochemisch-analytischen Methoden bilden einen weiteren Schwerpunkt.
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Vorle­sung: "Radioöko­logie" an der TU Dresden

Die Vorle­sung Radioöko­logie ist Teil des Moduls "Umwelt- und Actinidenchemie" (Chem-Ma-M06). Die Vorle­sungs­themen zur Umweltradioaktivität befassen sich u.a. mit den Quellen von Radionukliden in der Umwelt, den Einflussfaktoren auf die Migration und Aufnahme von Radionukliden in Nah­rungs­ketten und unseren Ökosystemen, der Probenahme und Vorbehand­lung von Umweltproben sowie den Methoden der Radionuklidse­paration. Dar­über hinaus werden Beispiele dafür gegeben, wie die Radioöko­logie im täglichen Leben präsent ist.
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Vorle­sung: "Chemie der f-Elemente" an der TU Dresden

Ziel der Vorle­sung „Chemie der f-Elemente“ ist es den Studierenden einen Einblick in die Chemie der Lanthaniden, Actiniden und der Elemente der III. Neben­gruppe zu ­ver­mitteln. Die Vorle­sung wird Gemeinsam­keiten und Unterschiede in den Element­gruppen aufzeigen, und darstellen wie sich diese zur Trennung der Elemente voneinan­der ausnutzen lassen. Vorkommen und Darstel­lung der Elemente werden behandelt. Schwerpunkt der Vorle­sung ist der Einfluss der Chemie der f-Elemente auf deren Anwendungen, und auf ihr Verhalten in der Umwelt.
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Vorle­sung "Radiochemie" an der HTW Dresden

Ziel der Vorle­sung ist die Vermitt­lung von Kenntnissen und Kompetenzen für eine Bewer­tung von Chancen und Risiken bei der Nutzung radioakti­ver Stoffe in Naturwissen­schaften, Medizin und Technik. Dies beinhaltet auch die Auswahl geeigne­ter radiochemischer Methoden und Verfahren für ein Umweltmonitoring hinsichtlich radioakti­ver Belas­tungen. Inhaltliche Schwerpunkte sind Eigen­schaften instabiler Kerne und die Arten und Gesetzmäßig­keiten radioakti­ver Zerfälle, Wechselwirkung von Strah­lung und Materie (Ursachen, Modelle und Berechnungs­wege), Nachweis und Mes­sung von Kernstrah­lung (Detektoren, α- / β- / γ-Spektrometrie, Statistik), repräsentative Beispiele der Produktion und Anwendung von Radionukliden und markierten Verbindungen aus den Bereichen Nuklearmedizin (Therapie und Diagnostik), Industrie und Technik, Bio­logie und (Geo-)Chrono­logie. Weiterhin werden spezielle Aspekte der Radiochemie eingeführt für Anwendungen in Umweltfragen (Proben, radiochemische Trennmethoden, Analytik). Ein weiterer Schwerpunkt sind Fragen der sicheren Endlage­rung radioakti­ver Abfälle. Dies umfasst deren Entstehung und Zusammensetzung, die rechtlichen, soziologischen und wissen­schaftlichen Aspekte der zugehörigen Langzeitsicherheits­analysen, sowie Sanie­rungs­strategien für radioaktiv kontaminierte Gebiete. Die Radiochemie der Actiniden (Thorium, Uran, Neptunium und Plutonium, Americium und Curium) und des Radiums wird behandelt, gefolgt von einer Einfüh­rung in experimentelle Methoden in der Radiochemie mit dem Fokus auf Strukturaufklä­rung (Fluoreszenz-Spektroskopie und Photoakustik, Infrarot-Spektroskopie, Röntgenabsorptions­spek­tro­skopie, UV/Vis-Spektroskopie). Die Vorle­sung beinhaltet zudem das Lösen von Aufgaben zu radiochemischen Problemen (Rechnen) inklusive zugehöriger Diskussionen.
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Vorle­sung: "Mikrobio­logie" an der HTW Dresden

Die Vorle­sung dient der Vermitt­lung von Grundkenntnissen im Fachgebiet Mikrobio­logie und insbesondere in den Bereichen Morpho­logie, Zyto­logie, Zellbio­logie, Physio­logie und Taxonomie und soll anhand konkre­ter Beispiele einen Überblick über die vielschichtige Bedeu­tung von Mikroorganismen für die Umwelt, Medizin und Industrie geben. Ziel ist es, die Studierenden in die Lage zu ­versetzen, mikro­bielle Prozesse in ihrem Berufsumfeld zu erkennen, gezielt zu nutzen oder zu ­vermeiden und im Bedarfsfall entsprechende Maßnahmen vorschlagen oder gar ergreifen zu können. Ferner soll die Studierenden über aktuelle Entwick­lungen und For­schungs­fel­der im Beriech Mikrobio­logie und angrenzen­der Wissen­schaften informiert werden.
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Vorle­sung: "Radioanalytik" an der Uni­versität Leipzig

Diese Vorle­sung richtet sich an Studierende der Uni­versität Leipzig im Masterstudiengang Chemie, die sich auf dem Gebiet der Analytik spezialisieren möchten und sich dabei ein genaueres Bild von den vielfältigen Möglich­keiten radioanalytischer Methoden machen wollen: von α-, β-, γ-Spektrometrie über Radioreagensmethoden, Isotopen­verdünnungs­- und Neu­tronen­aktivie­rungs­analysen bis hin zu Da­tier­ungen und bildgebenden Verfahren. Flankierend werden dabei sämtliche Aspekte der Radioaktivität beleuchtet, einerseits um die physikalischen Grund­lagen von Kernzerfall, Messprinzipien und Nuklidherstel­lung zu ­ver­mitteln, andererseits um die Studierenden für die Bedeu­tung des Strahlen­schutzes zu sensibilisieren und sie gleichzeitig in die Lage zu ­versetzen, Diskussionen über die Nutzung radioakti­ver Stoffe wissen­schaftlich zu bewerten bzw. zu begleiten.
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Seminar "Geochemische & Reakti­ver-Transport-Modellie­rung" at the FSU Jena

Der Kurs umfasst eine Einfüh­rung in die thermodynamische Beschrei­bung von wässrigen Lö­sungen am Beispiel der geochemischen Software Geochemist's Workbench®. Es erfolgt eine Einfüh­rung in die ­verschiedenen Module des geochemischen Codes anhand praktischer Beispiele wie der Erstel­lung aquatischer Spezia­tionen, Mischen von Lö­sungen, Löslich­keiten (Gase/Festphasen), Temperatureinflüsse, die Anwendung des Pitzer-Aktivitätsmodelles für saline Systeme bzw. Sorption ­mittels Surface Complexation Modelling. In komplexeren Beispielen wird auf die Anwendung von Thermo­dynamik und Kinetik natürlicher Systeme (Böden, Aquifere, Sedimente) zur Erstel­lung von Stabilitätsdiagrammen, Reaktions­wegen, Reaktiven-Transport-Modellen eingegangen. Die korrekte Anwendung und kritische Betrach­tung thermodynamischer Datenbanken und Aktivitätsmodelle wird ­ver­mittelt und auf die notwendigen Dateiformate eingegangen. Weiterhin wird die Definition und charakteristische Eigen­schaften natürlicher Systeme, z. B. Gleichgewicht, Nichtlinearität, Heterogenität, Di­versität und deren Einflüsse beim Modellieren, Konsequenzen für Ausmaß und Geschwindig­keit von Interak­tionen und Reak­tionen in natürlichen Systemen sowie Wechselwirkung und wechselseitige Abhängig­keit physikalischer, chemischer und biologischer Prozessen betrachtet.
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