Promotionsarbeiten

Reaktive PET-Tracer für mehrere Geomaterialien

Jann Schöngart

PD Dr. Cornelius Fischer (HZDR)

Reaktiver Transport

07/2022–06/2025

Das Verbundforschungsprojekt RENA zielt darauf ab, ein Konzept für die Ex-situ-Biosanierung kontaminierter Böden zu entwickeln. Janns Promotionsprojekt im Rahmen von RENA zielt auf die Entwicklung und den Vergleich mehrerer konservativer und reaktiver Tracer für die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ab. Diese Radiotracer, die entweder allein oder als Teil eines reaktiven/konservativen Tracer-Paares verwendet werden, sollen eingesetzt werden, um Einblicke in die Prozesse der Schadstoffrückhaltung und -mobilisierung in Geomaterialien wie Boden und Fels zu gewinnen. Da die in diesen Experimenten untersuchten Proben eine andere Dichte und Geometrie aufweisen als die Proben, die in den etablierten PET-Methoden verwendet werden, sind auch die radiophysikalischen Aspekte der verwendeten Tracer von entscheidender Bedeutung. In Zusammenarbeit mit den anderen Projektpartnern sind auch tomographische Untersuchungen der Radionuklidaufnahme in Pflanzen geplant. Zu den relevanten Teilen des Bioremediationsprozesses, die mit einem tomographischen Ansatz untersucht werden sollen, gehören die Retention an mineralischen Phasen, die Mobilisierung durch Veränderung des chemischen Umfelds, das durch Wurzelexsudate dargestellt wird, und schließlich die Aufnahme und Verlagerung in Pflanzen. Die im Rahmen dieses PhD-Projekts entwickelten Tracer werden auf ihre radiophysikalische Machbarkeit für den Einsatz in PET getestet und als elementare oder chemische Analoga für Verunreinigungen in Geomaterialien verglichen. Die Arbeiten werden sich hauptsächlich auf die Entwicklung von Tracern für reaktive Transportstudien (Tomographie) konzentrieren. Die zu verwendenden Isotope dienen als Analoga für Kontaminanten, die für die nukleare Sicherheit wichtig sind, wie ⁶⁰Co und ⁹⁰Sr.