Abteilung Strahlen­for­schung an biologischen Systemen

Warum ist die Erforschung ionisierender Strahlung und des Verhaltens von Radionukliden in der Umwelt auch im Zeitalter von Klimawandel und Energiewende von zentraler Bedeutung?Radionuklide sind nicht nur natürlichen Ursprungs, sondern werden auch durch menschliche Aktivitäten fortlaufend in die Umwelt eingebracht. Trotz jahrzehntelanger Forschung bestehen weiterhin wesentliche Wissenslücken hinsichtlich des Transports von Radionukliden in natürlichen Systemen, ihrer Aufnahme in Organismen sowie ihrer langfristigen Auswirkungen auf Ökosysteme und den Menschen. Diese Fragen gewinnen insbesondere vor dem Hintergrund des Ausbaus nachhaltiger Energiesysteme, der sicheren Entsorgung radioaktiver Abfälle und des nachhaltigen Schutzes des Menschen an Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund untersucht die Abteilung „Strahlenforschung an biologischen Systemen“ den Einfluss von radioaktiven Substanzen auf biologische und chemische Prozesse. Hierbei ist es wichtig, ein grundlegendes und molekulares Verständnis vom Transportverhalten der Radionukliden sowie deren Bioverfügbarkeit, die die Verteilung und Mobilität von Radionukliden in der Biosphäre steuern, zu erarbeiten. Dadurch werden Risiken für Mensch und Umwelt belastbar bewertet und gleichzeitig innovative Anwendungen erschlossen. Unsere Forschung umfasst sowohl den tiefen Untergrund im Kontext der Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, Umwelt- und Industriesysteme als auch eine Vielzahl an biologischen Systemen.

Hierfür kombinieren wir moderne Ansätze der Molekularbiologie, Mikrobiologie, Biochemie, Radioanalytik, Spektroskopie und Mikroskopie. Die gewonnenen Erkenntnisse tragen zur Weiterentwicklung von Transport- und Prognosemodellen unter Berücksichtigung biologischer Prozesse bei, unterstützen die Entwicklung nachhaltiger Sanierungsstrategien für kontaminierte Standorte und eröffnen neue Perspektiven für die Präventionsforschung.

Durch das Verständnis der komplexen Wechselwirkungen zwischen Biologie, Chemie und Physik leisten wir einen Beitrag zur sicheren Nutzung nuklearer Technologien und zum verantwortungsvollen Umgang mit radioaktiven Stoffen in einer sich wandelnden Gesellschaft.

Interesse an einer Mitarbeit?

Zur Unterstützung unserer Arbeiten suchen wir fortwährend Studenten (m/w/d) und Praktikanten (m/w/d) aus der Biologie, Chemie und den Umweltwissenschaften, die entweder ihre Abschlussarbeit bei uns machen oder einfach nur praktische Erfahrung sammeln wollen. Interessiert? Dann melde Dich gerne zur Klärung aller offenen Fragen.

Arbeitsgebiete

• Bestimmung der mikrobiellen Diversität in schwermetall- und radionuklid-kontaminiertem Wasser und Boden (u. a. aus Hinterlassenschaften des ehemaligen Uranbergbaus) sowie in Wirtsformationen von möglichen Standorten für Endlager radioaktiver Abfälle
• Untersuchung der Wechselwirkung von mikrobiellen Referenzstämmen und Isolaten mit Radionukliden
• Wechselwirkung von eukaryotischen Zellen mit Radionukliden, insbesondere mit Pflanzen, Pilzen, Schwämmen und Algen
• Untersuchung der Wechselwirkung ausgewählter Bioliganden und Modellverbindungen mit Radionukliden
• Charakterisierung von mikrobiellen Prozessen, die die Bedingungen einer tiefengeologischen Lagerung von hoch-radioaktivem Abfall beeinflussen können (z. B. Umwandlung von Bentonit als Barrierematerial)
• Berechnung und Bestimmung der umweltrelevanten Metallspeziation
• Überprüfung und Validierung von Transportmodellen
• Charakterisierung von Partikeln in der Umwelt, die einen Einfluss auf den Transport von Radionukliden haben
• Untersuchung der Transportprozesse von Radionukliden durch Partikel (einschließlich Mikroben) in natürlichen Wässern

Projekte

• PIANOFORTE/EU-Projekt, Förderkennzeichen: 101061037, Laufzeit: 01.06.2022-31.05.2027
• EURAD2-InCoManD, EU-EURATOM, Förderkennzeichen: 10 45219 047, Laufzeit: 01.10.2024 - 30.09.2026
• Vernetzungsdoktoranden über die Helmholtz Forschungsfelder „Energie“ und „Gesundheit“ (zusammen mit dem Institut für Radioonkologie – OncoRay, Abteilung Strahlenbiologie, Prof. Nils Cordes): Alpha-Partikel: Identifizierung von Mechanismen von der Aufnahme bis zum Zelltod, Laufzeit: 01.12.2025 – 30.11.2028
• ReNATE: Biologische Radionuklidentfernung durch Nutzung natürlicher Assoziationsprozesse: Technische Entwicklung, BMFTR-Projekt, Förderkennzeichen: 15S9454A, Laufzeit: 01.10.2025 - 30.09.2028

Eine Übersicht abgeschlossener Projekte finden Sie hier.

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Team

Leitung
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Prof. Dr. Manja Kubeil	801/P127	2006	m.kubeilhzdr.de
Mitarbeiter
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Nicolas Tim Appel	801/P306	2860	n.appelhzdr.de
Tiefe Biosphäre
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Andrea Cherkouk	801/P356	2989	a.cherkoukhzdr.de
Dr. Stephan Hilpmann	801/P318	2759	s.hilpmannhzdr.de
Sindy Kluge	801/P219	3194	s.klugehzdr.de
Katrin Rode	801/P306	2860	k.rodehzdr.de
Dr. Ting-Shyang Wei			t.weihzdr.de
Terrestische Mikrobiologie
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Johannes Raff	801/P314	2951	j.raffhzdr.de
Rahel Bertheau	801/P354	3138
Dr. Alix Günther	801/P256	2433 2522	a.guentherhzdr.de
Dr. Evelyn Krawczyk-Bärsch	801/P252	2076	e.krawczyk-baerschhzdr.de
Pflanzen und Rhizosphäre
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Susanne Sachs	801/P208	2436	s.sachshzdr.de
Raul Eduardo Linares Jimenez	801/P103	2457	r.linares-jimenezhzdr.de
Julia Marie Mätzkow	801/P153	3032	j.maetzkowhzdr.de
Dr. Henry Moll	801/P256	2433 2549	h.mollhzdr.de
Jana Seibt	801/P219	3194 2510	j.seibthzdr.de
Spektroskopie und Speziation von f-Elementen
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Robin Steudtner	801/P317	2895	r.steudtnerhzdr.de
Katrin Flemming	801/P309	2958	k.flemminghzdr.de