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Trockene Deposition von Aerosolen aus einer simulierten Reaktor-Kern-Schmelze und Eintritt von darin enthaltenem "1"3"7Cs und "9"0Sr in die Nahrungskette

By M. Muszinski and Forschungszentrum Juelich G.m.b.H. (KFA) (Germany). Inst. fuer Radioagronomie

Abstract

Um die Vorhersage des nach einer Kern-Schmelze zu erwartenden Eintritts von Radionukliden in die Nahrungskette zu verbessern und moegliche Massnahmen zur Schadensbegrenzung unter den praxisnahen Bedingungen eines Grosslysimeters zu untersuchen, wurde im Rahmen des europaeischen RESSAC-Programmes eine typische Parabraunerde kuenstlich mit metallenen Partikeln eines aerodynamischen Durchmessers von ca. 1 #mu#m kontaminiert. Bei geringer Luftbewegung erfolgte die Deposition auf Kohlrabi (Brassica oleracea) und Weizen (Triticum aestivum) im Gewaechshaus vor allem durch Sedimentation auf die Blattoberseiten, auf den Boden vermutlich auch durch Thermo- und Diffusiophorese. Mit dichterem Bewuchs nahm die Deposition auf den Boden ab, die Gesamtdeposition nahm jedoch durch erhoehte Ablagerung auf den Pflanzen zu. Die Blattaufnahme des in den Partikeln enthaltenen "1"3"7Cs wurde durch Entfernen der epikutikulaeren Wachse mit Celluloseacetat-Film untersucht. Fuenf Tage nach Beginn der Kontamination fanden sich bei Weizen 13-14% des Radiocaesiums im Blatt, bei Kohlrabi etwa doppelt so viel. Die erste Beregnung entfernte weniger als 1/3 des "9"0Sr jedoch 2/3 des "1"3"7Cs von Weizen, sowie 2/3 beider Nuklide von Kohlrabi. Dies laesst auf nuklid- und kulturspezifische Abwitterungsprozesse schliessen. Nach der anfaenglich sehr raschen Abwitterung des "1"3"7Cs wurden fuer Weizen in den beiden folgenden Wochen 14 Tage Halbwertzeit errechnet, bis zur Ernte dann 27 Tage. Die Abwitterung verlief also nicht exponentiell. Im Weizenkorn wurden 0,11% des waehrend der Bestockung bzw. 0,25% des waehrend des Schossens auf den Pflanzen deponierten "1"3"7Cs nachgewiesen. Das phloem-mobile "1"3"7Cs gelangte zu 3% erst waehrend des (simulierten) Maehdruschs mit direkt kontaminiertem Stroh an das Korn, das phloem-immobile "9"0Sr aber zu 90%. (orig.)Metal particles of a mean aerodynamic diameter of about 1 #mu#m were artifically generated in the European RESSAC Programme to investigate the radionuclide transfer after a melt down into the food chain. The objectives of the studies in large lysimeters were improved predictions and the testing of potential countermeasures under field-like conditions. The process of sedimentation accounted for the greatest proportion of the deposition on kohlrabi (Brassica oleracea) and wheat (Triticum aestivum) in the (windless) greenhouse. Thermophoresis and diffusiophoresis probably also played a part in deposition on the soil. With increasing density of vegetation, deposition on the soil decreased, whereas total deposition and the percentage intercepted by the plants increased. Foliar absorption of "1"3"7Cs from the particles was investigated by stripping epicuticular waxes with celluloseacetate film. Five days after contamination, 13-14% of the "1"3"7Cs was found inside the leaves of wheat, and twice as much inside the leaves of kohlrabi. The first irrigation removed less than 1/3 of the "9"0Sr, but 2/3 of the "1"3"7Cs from wheat and 2/3 of both radionuclides from kohlrabi. This suggests that the processes involved depend on the nuclide and the crop. After the rapid initial decrease of "1"3"7Cs, its weathering half-life from wheat for the following fortnight was 14 days, from then till harvest it was approximately 27 days. Hence, decrease was not exponential. After contamination of wheat at tillering, 0.11% of the "1"3"7Cs deposited on the leaves was found in the grain, after contamination at shooting 0.25% was found there. Unlike the easily translocated "1"3"7Cs, the major pathway of "9"0Sr to the grain was the (simulated) combine harvesting with its directly contaminated straw. This often neglected secondary contamination at harvest accounted for 90% of the "9"0Sr, but only 3% of the "1"3"7Cs transfer. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 831(3277) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Topics: 03E - Radioactive pollution, nuclear waste, DEPOSITION, AEROSOLS, REACTOR ACCIDENTS, SIMULATION, CESIUM 137, STRONTIUM 90, FOOD CHAINS, RADIONUCLIDE MIGRATION, BRASSICA, WHEAT, SOILS
Year: 1996
OAI identifier:
Provided by: OpenGrey Repository
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