Über die Isotopenzusammensetzung des Schwefels in seinem natürlichen Kreislauf

Es wird ein Modell des globalen Kreislaufs der Isotope des Schwefels erarbeitet, auf dessen Grundlage die säkularen Veränderungen der Isotopenzusammensetzung des Schwefels in sedimentären Sulfiden, in organisch gebundenem Schwefel und in sedimentären Sulfaten verstanden werden können. Das Modell berücksichtigt die Venwitterung von Magmatiten und sedimentärem Schwefel unter Oxydation von Sulfid zu Sulfat, die Verwitterung sedimentärer Sulfate, die Bildung sedimentärer Sulfide und organisch gebundenen Schwefels, die Bildung sedimentärer Sulfate, die Metamorphose der Sedimente und die Überführung sedimentären Schwefels in die Ozeane durch vulkanische Prozesse. Es wird gezeigt, daß nur die Isotopieeffekte bei der mikrobiellen Reduktion von Sulfat zu Sulfid, bei der Assimilation von Sulfaten durch die Pflanze und bei der Verwitterung sedimentärer Sulfide und organisch gebundenem Schwefel unter Oxydation von Sulfid zu Sulfat Einfluß auf die globale Isotopenzusammensetzung des Schwefels in den Sedimenten haben können. Im Wechselspiel dieser Prozesse kommen die säkularen Verānderungen der δ³⁴S-Werte, insbesondere die charakteristischen Schwankungen der δ³⁴S-Werte zustande. Dabei begünstigen starke Meeresbedeckungen der Erdoberfläche und warmes Klima die mikrobielle Reduktion von Sulfat zu Sulfid in den Ozeanen und führen zum Sinken bzw. Steigen der δ³⁴S-Werte in den sedimentären Sulfiden und im organisch gebundenen Schwefel bzw. in den sedimentären Sulfaten. Regressionen der Ozeane und kaltes Klima, insbesondere Vereisungen begünstigen die Verwitterung und Oxydation von Sulfiden zu Sulfaten und führen zu einem Steigen bzw. Sinken der δ³⁴S-Werte in den sedimentären Sulfiden und im organisch gebundenen Schwefel bzw. in den sedimentären Sulfaten.     

Über die Tätigkeit der Ständigen Komission des RGW für die friedliche Anwendung der Atomenenergie auf dem Gebiet der Anwendung von Radionukliden und Kernstrahlungen in der Volkswirtschaft der RGW-Mitgliedsländer

Zur Förderung der Anwendung von Radionukliden und Kernstrahlungen in den verschiedenen Zweigen der Volkswirtschaft der RGW-Mitgliedsländer und zur Organisation eines umfassenden Erfahrungsaustausches im Rahmen des RGW auf diesem Gebiet beschloβ die Ständige Kommission des RGW für die friedliche Anwendung der Atomenergie auf ihrer 3. Tagung im Jahre 1961, eine Zeitweilige Arbeitsgruppe für die Anwendung von Isotopen und Kernstrahlungen zu bilden. Die internationale Leitung dieser Arbeitsgruppe übernahm die VR Polen. Die Delegation der DDR in dieser Arbeitsgruppe wurde von Frau Prof. Dr. L. Herforth, Direktor des Instituts für Anwendung radioaktiver Isotope der TU Dresden, geleitet.     

Probleme bei der Anwindung der Aktivierungsanalyse für Untersurchungen über die Bildung nichtmetallischer Einschlüse in Stahl unter Berücksichtigung des Einsatzes nichtradioaktiver Tracer zur Markierung

Es werden Gesichtspunkte der Auswahl von radioktiven oder inaktiven Leitisiotopen in qualitativer und quantitativer Hinsicht in Industriestoffen sowie Frager der Meβgenauigkeit erörtert. Im Komplex werden alle Faktoren zusammengefaβt, die einen wesentlichen Einfluβ auf die Wahl des Tracers haben. Dazu gehören seine physikalisch-chemischen Eigenschaften und die kerntechnischen Daten, die chemische und physikalische Beschaffenheit der markierten Stoffe, did Spezifik des betreffenden metallurgischen Prozess und die Möglichkeiten der Aktivitätsmessung. Es wurden die Grundlagen für die Berechnung der erforderlichen Tracermenge im Hinblick auf Nachweisbarkeit und der Menge der zu markierenden Stoffe im Hinblick auf die Meβgenauigkeity besprochen. Weiter sind die Möglichkeiten der Einführung der Tracer in die untersuchten Systeme behandelt worden, wobei auf die Notwendigkeit, neue Wege zu eröffnen, hingewiesen wird. Es wurden weiterhin Möglichkeiten besprochen, wie aktivierbare Tracer, die von Natur in den untersuchten Stoffen enthalten sind, für derartige Untersuchungen genutzt werden können.     

Röntgen-Ausbeuten bei α-Anregung

Für sechs Elements, von Kohlenstoff bis Zink, werden nach einer Formel von Henneberg Ionisierungsquerschnitte der K-Schale für α-Teilchen berechnet. Unter Berücksichtigung der Fluoreszenzausbeuten und der Röntgeneigenabsorption ergeben sich daraus Röntgenausbeuten für eine Geometrie, bei der Anregungsstrahlenquelle und Röntgenstrahlungsdetektor auf der gleichen Seite des Targets liegen. Zur Ermöglichung grober Abschäzungen wird eine sehr einfache Ausbeuteformel angegeben, in welcher lediglich die α-Energie und die Kernladungszahl des Targets als Parameter enthalten sind.     

Zur Rationalisierung der Eichung medizinischer Dosimeter

Die Prüfung medizinischer Dosimeter auf Richtigkeit ihrer Anzeige erfolgt im allgemeinen nach der Substitutions-methode. Normal und Prüfling befinden sich dabei nach-einander am gleichen Ort im Strahlungsfeld. In den Fällen, in denen mit mehr oder weniger großen zeitlichen und räumlichen Veränderungen des Strahlungsfeldes zu rechnen ist und dadurch unzulässig große Fehler bei der Übertragung entstehen können, ist vor der Strahlungsquelle eine sogenannte Monitorkammer in der Weise angeordnet, daß sie vom gleichen Strahlungsbündel durchsetzt wird, welehes nacheinander einmal in die Normalkammer eintritt und zum anderen die Ionisationskammer des zu prüfenden Dosimeters durchstrahlt. Dadurch wird gewährleistet, daß gleiche Expositionswerte auf Normal und Prüfling über-tragen werdon [1].     

Die Anwendung von 77Ge-markierten germaniumorganischen Verbindungen zur Untersuchung von Materialflüssen in Erdöverarbeitungsanlagen

Für Traceruntersuchungen in der erdölverarbeitenden Industrie wird der Einsatz von ⁷⁷Ge-markierten germaniumorganischen Verbindungen vorgeschlagen. Mit Hilfe von ⁷⁷Ge-markierten Germaniumtetraäthyl werden die Zirkulationszeit des Rücklaufs und die Verdampfungszeit der Erdölfraktionen auf den entsprechenden Stufen der Destillationskolonnen sowie mit ⁷⁷Ge-markiertem Germanium-tetra-n-amyl die lineare Geschwindigkeit des Erdöls in den einzelnen Sektionen des Vorheizers bestimmt.     

Die Vorteilhafte Verwendung organischer Lösungen zur elektrolytischen Uranabscheidung

Es wird eine Methode der Uran-Präparatherstellung für die Alphaspektrometrie vorgestellt, die auf der Grundlage der elektrolytischen Abscheidung aus Isopropanol, Äthanol und Methanol beruht. Als besonders geeignet erwiesen sich Äthanol und Methanol, mit denen nach 5 Minuten Elektrolysezeit bei Spannungen von 300 V und 150 V hundertprozentige Abscheidung erreicht wurde. Der Einfluß des Wassergehaltes auf den Abscheideprozeß und der Einfluß der Rührung auf dieHomogenität der abgeschiedenen Schicht werden diskutiert.     

Originalarbeiten: Neuartiger Ionisationsdetektor zum gaschromatographischen Nachweis von Schadstoffen in Luft

Zur kontinuierlichen Überwachung der Luft auf Schadstoffe werden Analysatoren eingesetzt, die auf dem Prinzip der Aerosolionisationsgasanalyse beruhen. Der nachzuweisende Schadstoff wird in ein Aerosol übergeführt und in einer speziellen Ionisationskammer mit eingebauter Strahlungsquelle detektiert.

Derartige Analysatoren sind nur für den Nachweis eines Schadstoffes geeignet, wobei es schwierig ist. Querempfindlichkeiten zu beseitigen. Der selektive, gleichzeitige Nachweis einer groβen Zahl von Schadstoffen in Luft ist möglich, wenn der Aerosolionisationsgasanalysator so modifiziert wird, daβ er als Detektor für die Gaschromatographie geeignet ist. Diese Anforderung erfüllt ein von den Autoren zum Patent angemeldeter Aerosolionisationsdetektor. Der Aufbau, die Wirkungsweise und erste Ergebnisse mit Halogenkohlenwasserstoffen werden beschrieben.     

Aspekte der Erfassung von Stoffgehalten und Stoffverteilungen

Ausgehend von den Arbeitsergebnissen und Arbeitsvorhaben des Zentralinstituts für Isotopen- und Strahlenforschung der AdW der DDR auf dem Gebiet der Spurenanalyse, der Erfassung lateraler Stoffverteilungen durch Abbildungsverfahren etc. werden einige Entwicklungstendenzen dargestellt. Dabei wird besonders auf solche Verfahren und Methoden eingegangen, die sich zur Erfassung von Stoffgehalten, flächenhaften und räumlichen Verteilungen von Spuren — wie sie z. B. in der Halbleiterindustrie, der Reinststoffuntersuchung und der Kernindustrie erforderlich sind — eignen.

Neben. den Grundprinzipien der Verfahren werden insbesondere ihre Anwendungsmöglichkeit, Nachweisempfindlichkeit, Leistungsfühigkeit etc. besprochen.     

Zum Problem der Fehlergrößenbestimmung bei kontinuierlicher Durchstrahlungsprüfung

Bei der prüfung von Vorblöcken muβ aus der gemessenen Intensitätsänderung der benutzten γ-Strahlung auf die Fehlergröβen geschlossen werden. Da die Intensität sowohl von der tatsächlichen Fehlergröβe als auch von Parametern der Prüfeinrichtung (Gröβe des Prüfstrahlenbündels, Integrationszeit der Geräte, Prüfgeschwindigekit) abhängt, ist die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen den einzelnen Einfluβfaktoren notwending, um aus der Geräteanzeige unter Berücklsichtigung der Prüfbedingungen die wirkliche Fehlergröβe zu ermitteln. Für stufenformige Fehler mit konstantem Querschnitt und unbegrenzter Länge, mit Konstantem Querschnitt und begrenzter Länge sowie für stufenförmige Fehler mit veränderlichen Querschmitten und beliebiger Stufenlänge werden die Zusammenhänge zwischen den wahren Fehlerdimensionen, den Prüparametern und der effektiven Lunkergröβe, die maβgebend für die gemessenen Intensitätsunterschiede ist, angegeben. Die relative gute Übereinstimmung der nach den aufgestellten Gleichungen berechneten mit den gemessenen Werten wurde am Beispiel von Einzelfehlern verschiedener Länge l und Höhe be gezeigt.     

Untersuchungen über die Aufnahme von Nitratstickstoff durch Hafer mit Hilfe von 15N

Die Aufnahme von Nitratstickstoff durch Hafer wurde in Gegenwart von Ammoniumstickstoffüberschuß sowie verschiedener Stickstoffdügermichungen untersucht. Ebenfalls wurde der Einfluß phosphor-, kalium-, und spurenelementhaliger Düngemittel auf den Ausmutzungskoeffizienten des Nitratstickstoffs durch Hafer geprüft. Der Nitratstickstoff des angewandten Ammonium- nitrats wurde mit dent stabilen Stickstoffisotop ¹⁵N markiert. Die Masse der trockenen Planzen, der Gesamtstickstoffgehalt und der Ausnutzungskoeffizient des Nitratstickstoffs durch die Planzen wurden bestimut. Die Versuche haben gezeigt, daß der Ausmutzungskoeffizient des Nitratstickstoffs durch die Pfanzen in Geganwart con Ammoniumstickstoffüberschuß nicht wesentlich beeinflußt wird.     

Ionisationsanalyse von Mehrkomponentengasen

Das für Zweikomponentengase übliche Eichverfahren für die Gasanalyse mit Ionisationskammern wurde theoretisch auf n-Komponenten-Gase erweiter. Die praktische Druchführbarkeit des entwickelten Verfahrens wurde an Drei- and Vierkomponentegasgemischen experimentell untersucht. In den untersuchten Fällen lagen die mittleren Abweichungen zwischen experimentellen und thoretischen Analysenwerten zwischen ±0,4 und ±2,1 Vol.-% Obwohl die Methode prinzipiell zur Analyse von Mehrkomponentengasen geeignet ist, erscheint ihre Anwendung auf komplexe Industriegase unter Betriebsbedingungen wegen der zu geringen Unterschiede der Ionisationseigenschaften vieler technischer Gase und des hohen Eichaufwandes im allgemeinen sehr schwiering.     

Radiometrische Bestimmung der optimalen Bsdingungen bei der Absorption von Ameisensäure und Methanol am Rieselfilm aus einem Stickstoffstrom

Es wurde eine Methodik zur Bestimmung des Absorptions-koeffizienten β = C_flüssig/C _gas (C bedeuten die Konzentrationen des Absorbats) für den Stoffübergang in einer Rieselfilmkolonne ausgearbeitet, die mit Hilfe der Messung von ¹⁴C-markierten Substanzen die Unterschung kleinster Konzentrationsbereiche gestattet. Die Abhängigkeit von β vom Gas- und Flüssigkeitsdurchsatz, von der Temperatur and von der Konzentration der an Glykolhalbacetal zu sorbierenden Stoffe Methanol und Ameisensäure wurde in orientierenden Experimenten bestimmt.     

Der Einsatz eines Van-de-Graaff-Generators und einer Magnetfeld-Druck-Ionisations-Kammer zur Absolutdarstellung der Einheit Röntgen für hochenergetische Quantenstrahlung Teil I: Ausbau und Erprobung des Van-de-Graff-Generators als Röntgenstrahlungserzeuger

F¨r die Darstellung und Übertragung der Expositionseinheit Röntgen im Bereich der hochenergetischen Quantenstrahlung wurden im DAMW neue meβtechnische Einrichtungen geschaffen, deren Hauptbestandteile eine kombinierte Magnetfeld-Druck-Ionisationskammer als Primärnormal und ein Van-de-Grafff-Generator als Röntgenstrahlungserzeuger für den Anregungsspannungsbereich zwischen 0,6 und 1,8 M V sind. Im vorliegenden ersten Teil der Arbeit werden der Ausbau und die Erprobung des vom Hersteller als Elektronenbeschleuniger gelieferten Van-de-Graff-Generators behandelt. Die Ergebnisse von Strahlenschutzmessungen in dem für den Generator projektierten Bunker und von Ausbeutemessugen am Generator werden dargestellt.     

Einfluß von Fremdelementen auf die Eigenschaften durch Hochfrequenzzerstäubung hergestellter SiO2-Sehiehten

Die elektrischen Eigenschaften und die Stabilitüt von Halbleiterbauelementen wird durch zufällig eingeschlepple Kontaminationen während des Herstellungsprozesses stark beeinflußt. Die Kontamination der Halbleiter- oder Oxidoberflüchen ist die Folge der physikalischen und chemischen Adsorption von Fremdstoffen. Verunreinigungen können aber auch durch den Abscheidungsprozeß selbst in die Schicht eingebaut werden.

Positive Ionen in Isolatorfilmen z. B. vergrößern das Oberflächenpotential und bewirken infolge ihrer Drift Inslabilitäten der elektronischen Bauelemente, insbesondere bei hohen Temperaturen. Außerdem können durch Bildung einer Oberflächeninversion an der Oberfläche liegende p/n-Übergänge unbrauchbar werden. Deshalb ist der Einfluß von Fremdatomen auf die Schichteigenschaften untersucht worden. Insbesondere wird über die Adsorption von Ionen an Si-Einkristallen und Isolatorschichten sowie über die Kontamination eines im HF-Plasma aufwachsenden SiO₂-Films berichtet. Der Einfluß der Fremdionen auf die elektrischen Eigenschaflen von SiO₂-Filmen auf Siliziumsubstraten wird untersucht. Es werden Möglichkeiten angegeben, den Fremdstoffgehalt dieser Schichten zu verringern.     

Aus der praxis Einsatz Von Gammabestrahlungsanlagen zur Desinfektion von Baumvollsamen

Einer der notweindigen Produktionsprozesse in Baumwoll-reinigungsbetrieben ist die Desinfektion von Baumwollsamen zur Beseitigung des Gummose-Erregers, der den Baumwollertrag stark vermindert. Die Übertragung dieser Krankheit von Generation zu Generation erfolgt im wesentlichen durch verseuchtes Saatgut, das von den Baumwoll-reinigungsbetrieben gliefert wird. Zur Bekämpfung der Gummose wird in den Werken gegenwärtig ein chemisches Desinfektionsverfahren angewandt. Der Nachteil der chemischen Samenbehandlung besteht in der Schädlichkeit des Desinfektionsprazesses und in der Verseuchung des Bodens mit giftigen Chemikalien.

In diesem Zusammenhang wurde die Möglichkeit der Anwendung von γ-Strahlung zur Baumwollsamen-Entseuchung von Gummose-Erregern untersueht.

Die Versuche wurden an einer reinen Kultur von Gummose-Erregern und an verseuchten Samen der Baumwollsorte S-4727 durchgeführt. Das Probenmaterial wurde in der Gammaanlage “Stebel-3A” (mit ¹³⁷Cs-Strahlenquelle) bestrahlt. Die maximale Strahlendosisleistung in der Arbeitskammer betrug 960 R/min. Zur Untersuchung des Einflusses der Dosisleistung auf dio Überlebenswahrscheinlichkeit der Gummose-Erreger erfolgte parallel die Bestrahlung infizierter Samen mit der Gammaanlage GUP-Co-50 bei einer Dosisleistung von     

Berechnung reaktionskinetischer Isotopeeffekte für Wasserstoffübertragungs-reaktionen in Systemen mit Benzolderivaten in Abhängigkeit von Substituenten

Für die Wasserstoffübertragungsreaktionen zwischen Cumol und dem Cumolperoxyradikal sowie zwischen Toluol, Äthylbenzol, Cumol und Brom werden die Verhältnisse der Geschwindigkeitskonstanten k_H/k_D im Rahmen der Eyringschen Theorie unter Verwendung der Methode von Johnston (BEBO) berechnet, in Abhängigkeit von Substituenten am Benzolring. In der genannten Reihenfolge ergeben sich die Verhältnisse k_H/k_D zu: 4,76; 7,40; 6,75; 6,30 (T = 320 °K) und z. B. für die Übertragungsreaktionen zwischen p-Methyl-, p-Methoxy-, p-Nitro-Cumol und den entsprechenden Peroxyradikalen die Werte k_H/k_D; 4,71; 4,51; 4,83. Dabei werden modifizierungen der Methode von Johnston zur Festlegung der im Übergangskomplex realisierten Bindungsordnung vorgenommen, indem die Exponenten p und q (BEBO-Methode) auf eine neue Art bestimmt und die zu den beteiligten Bindungen gehörenden Überlappungsintegrale in die Ermittlung der Struktur des Übergangskomplexes einbezogen werden.     

Zur Zuverlässigkeit der Bestimmung der Schilddrüsenbelastung durch Radiojod

Die Arbeit beinhaltet Untersuchungen von Parametern, die die Bestimmung der Schilddrüsenbelastung beeinflussen. Unvermeidliche Fehler im Reproduzieren der Meβgeometrie und eine Mittelwertannahme für die Dicke des die Schilddrüse überlagernden Gewebes führen zu Fehlerbreiten bei der Bestimmung des Jod·Depots von ±40% für ¹²⁵J und ±22% für ¹³¹J.

Untersuchungen an einer Gruppe beruflich strahlenexponierter Personen ergaben Gewebedicken über der Schilddrüse von 1 bis 3 cm bei einem Mittelwert von 2,3 cm und im Mittel eine um 15% geringere effective Halbwertszeit für ¹³¹J als von der ICRP für den Standardmenschen angegeben.

Der Einfluβ dieser Abweichung auf die Dosisbestimmung wird diskutiert.     

Tagungen

Ein Verfahren zur Analyse von Mehrkomponentengasen mit der Ionisationskammer, bei dem Eichwerte mit Hilfe mathematischer Funktionen gespeichert werden und die Analyse über die Lösung linearer Gleichungssysteme durchgeführt wird, wurde auf seine Anwendbarkeit für Stadtgas untersucht. Das Verfahren ist in allgemeiner Form für Stattgas nicht anwendbar. In einer spezielleren Form, in der das Stadtgas als Drei- oder Zweikomponentengemisch (z. B. Wasserstoff + Rest) dargestellt wird, ergeben sich Analysenfehler von beispielsweise etwa ± 5% des Analysenwertes für die H₂-Bestimmung. Das Verfahren wird nicht zur Analyse empfohlen.     

Theorie und Optimierung der radiometrischen Absorptionsmethode zur Analyse von Binärsystemen

Die Arbeit behandelt theoretisch das Auflösungsvermögen der Absorptionsmethode zur Analyse von Binārsystemen bei Anwendung von monoenergetischer Gamma- und Rötgenstrahlung. Es wird eine analytische Beziehung für die Funktion Δp abgeleitet, die die kleinstmöglichen Veränderung in der Zusammensetzung des Systems chgarakterisiert und die wir noch mittelts dieser Methode in Abhängigkeit von allen zu berückischtigenden Faktoren bestimmen könne. Aus den Extremwerten der Funktion Δp werden dann die optimalen Werte der Energine, der Schichtdicke, der Strahlungshäufigkeit und die Optimalwerte der restlichen Parameter so bestimmt, daβ das Auflösungsvermögen der Methode maximal ist. Die Theorie wird auf eine Ag-Cu-Legierung angewendet.