Measurement of isotope ratios on transient signals by MC-ICP-MS

Precise and accurate isotope ratio measurements are an important task in many applications such as isotope-dilution mass spectrometry, bioavailability studies, or the determination of isotope variations in geological or nuclear samples. The technique of MC-ICP-MS has attracted much attention because it permits the precise measurement of isotope compositions for a wide range of elements combined with excellent detection limits due to high ionisation efficiencies. However, the results are based mainly on measurements using continuous sample introduction. In the present study the determination of isotope ratios on various transient signals with a time duration of 30 to 60s has been achieved by coupling high-performance liquid chromatography to a multicollector inductively coupled plasma mass spectrometer. In order to investigate the origin of ratio drifts across the transient signals for this hyphenated technique, measurements with the same standard solutions were also carried out using a flow-injection device for sample introduction. As a result of this application it could be concluded that the main source of the bias in the measured isotope ratios is within the ICP-MS instead of fractionation effects on the chromatographic column material. Preliminary studies on short transient signals of gaseous samples (dry plasma) showed a reverse fractionation effect compared with wet plasma conditions (flow injection and HPLC

Quantification of 60Fe atoms by MC-ICP-MS for the redetermination of the half-life

In many scientific fields, the half-life of radionuclides plays an important role. The accurate knowledge of this parameter has direct impact on, e.g., age determination of archeological artifacts and of the elemental synthesis in the universe. In order to derive the half-life of a long-lived radionuclide, the activity and the absolute number of atoms have to be analyzed. Whereas conventional radiation measurement methods are typically applied for activity determinations, the latter can be determined with high accuracy by mass spectrometric techniques. Over the past years, the half-lives of several radionuclides have been specified by means of multiple-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS) complementary to the earlier reported values mainly derived by accelerator mass spectrometry. The present paper discusses all critical aspects (amount of material, radiochemical sample preparation, interference correction, isotope dilution mass spectrometry, calculation of measurement uncertainty) for a precise analysis of the number of atoms by MC-ICP-MS exemplified for the recently published half-life determination of $^{60}$ Fe (Rugel et al, Phys Rev Lett 103:072502, 2009

Development of a high temperature treatment device for spent nuclear fuel

Novel reprocessing schemes and techniques are the focus of the Euratom FP7 project "Actinide Recycling for Separation and Transmutation” (ACSEPT), where the Paul Scherrer Institute (PSI) is represented in the pyrochemical domain. The subject of investigation is the selective separation of fission products (FPs) from spent nuclear fuel as a head-end step to either classical hydro based or pyro processes which are not yet applied on a large scale. The selective removal of FPs that are major contributors to the overall radiation dose or bear great potentials in terms of radiotoxicity (i.e. cesium or iodine), is advantageous for further processes. At PSI a device was developed to release volatile FPs by means of inductive heating. The heating up to 2,300°C promotes the release of material that is further transported by a carrier gas stream into an inductively coupled plasma mass spectrometer for online detection. The carrier gas can be either inert (Ar) or can contain reducing or oxidizing components like hydrogen or oxygen, respectively. The development of the device by computer aided engineering approaches, the commissioning and evaluation of the device and data from first release experiments on a simulated fuel matrix are discusse

Potenziale der Beschaffung von Ökostrom in Kommunen

Die Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen trägt weltweit erheblich zum Treibhauseffekt bei. So entfielen 2005 24 % der gesamten CO2-Emissionen in der Europäischen Union auf die Stromerzeugung aus Kohle [1]. Recherchen im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der Professur für Betriebliche Umweltökonomie der TU Dresden ergaben, dass öffentliche Gebietskörperschaften einen Anteil von ca. 7,8 % am Stromverbrauch in Deutschland haben. Bisher berücksichtigen jedoch nur wenige Kommunen die CO2-Emissionen als Entscheidungskriterium bei der Ausschreibung von Strom. Damit wird deutlich, welches Potenzial in der Ausschreibung von Strom liegen kann. Hierbei stellt sich allerdings nicht nur die Frage, welche Herausforderungen öffentliche Ausschreibungen mit sich bringen, sondern auch wie diese Möglichkeiten den Markt aus der Sicht des Nachfragers eingrenzen, d. h. ob überhaupt ein entsprechendes Angebot am Markt verfügbar ist.Energy supplies on the basis of fossil fuels contribute significantly to the global greenhouse effect. In 2005, for example, 24 % of the total CO2 emissions in the EU were attributable to coal-fired power generation. The work of a research project at TU Dresden revealed that public administrative bodies account for approx. 7.8 % of electricity consumption in Germany. To date, however, only few communities have made CO2 emissions a decision criterion in their electricity procurement. It is thus clear, just how much potential lies in the procurement process for electricity. At the same time, however, consideration must be given not only to the challenges arising from the appraisal of public procurement, but also to how these options limit the market scope from the point of view of the community, i.e. whether corresponding offers are actually available on the market

Einbeziehung von Umweltaspekten in die öffentliche Vergabe von Reinigungsdienstleistungen: Ergebnisse einer Befragung öffentlicher Auftraggeber

In öffentlichen Gebäuden sind kontinuierliche Reinigungsarbeiten zur Einhaltung hygienischer Standards und zur Instandhaltung der Gebäude Voraussetzung. Aufgrund der zunehmenden Beauftragung von privaten Gebäudereinigungsfirmen (Fremdreinigung) steht nicht mehr die Beschaffung von Reinigungsmitteln im Vordergrund der Betrachtung für eine umweltfreundliche Beschaffung, sondern die Berücksichtigung von Umweltschutzerfordernissen in den Ausschreibungen und in der Vertragsgestaltung selbst. Werden allein die Reinigungsprodukte betrachtet, so ergeben sich Umweltwirkungen v. a. durch die in den Produkten verwendeten chemischen Inhaltsstoffe, z. B. flüchtige organische Verbindungen oder Lösungsmittel, die eine schädliche Wirkung auf Gesundheit und Umwelt, insbesondere im Umweltmedium Wasser haben, da auch nach der Abwasserreinigung noch chemische Rückstände im Wasser verbleiben. Mit der Betrachtung der gesamten Reinigungsdienstleistung zieht der Auftraggeber jedoch die gesamte Umweltleistung als Beschaffungskriterium heran. So ergibt sich eine Verminderung der Umweltbelastung z. B. in den Bereichen Abwasser, Klima, Energieverbrauch und Abfall. Um nun die Umweltfreundlichkeit der Vergabe von Reinigungsdienstleistungen im öffentlichen Bereich zu prüfen, wurde eine Analyse, in Form einer Befragung im Bereich der öffentlichen Auftraggeber durchgeführt. Im Folgenden wird zuerst auf die Planung der Analyse eingegangen. Im Anschluss daran werden dann die Ergebnisse der Befragung dargestellt

Der Markt für umweltfreundliche Produkte: Untersuchung des Marktes anhand ausgewählter Produktgruppen mittels Expertenbefragung im Forschungsprojekt NaBesI

Die Ausgaben der öffentlichen Hand für Beschaffungen zeigen, dass öffentliche Auftraggeber eine große Nachfragemacht ausüben können. Möchte man jedoch untersuchen, welche Potenziale eine verstärkte Beschaffung umweltfreundlicher Produkt- oder Dienstleistungsinnovationen hervorbringen kann, so ist es nicht ausreichend, nur die öffentliche Hand als einen Akteur am Markt zu untersuchen. Vielmehr müssen alle Marktakteure und die Rahmenbedingungen am Markt in die Betrachtung einbezogen werden. In dieser Analyse wird der öffentliche Auftraggeber als Akteur am Markt, speziell als Nachfrager, gesehen, der Einfluss auf die Entwicklung des Angebots konventioneller und umweltfreundlicher Produkte und Dienstleistungen hat. Wenn somit das Angebot von Produkten und Dienstleistungen im Mittelpunkt der Analyse steht, so bezieht sich die Betrachtung auch auf das Unternehmen, das diese Produkte und Dienstleistungen anbietet. Ziel der Marktanalyse ist somit, Potenziale für eine umweltfreundliche Beschaffung auf dem Markt für umweltfreundliche Produkte und Dienstleistungen bestimmen zu können.Hierzu wird zunächst die Marktstruktur im allgemeinen untersucht, anschließend werden ausgewählte Produktgruppen näher beleuchtet. Diese Untersuchung ist Teil des Forschungsprojektes Potenziale Nachhaltiger Beschaffung und Instrumente zur Umsetzung (NaBesI), das an der Professur für Betriebswirtschaftslehre insbesondere Betriebliche Umweltökonomie der TU Dresden in Zusammenarbeit mit dem Öko-Institut Darmstadt e.V. und dem ICLEI-Europasekretariat von 2001 bis 2004 durchgeführt wurde

Characterization of nuclear fuels by ICP mass-spectrometric techniques

Isotopic analyses of radioactive materials such as irradiated nuclear fuel are of major importance for the optimization of the nuclear fuel cycle and for safeguard aspects. Among the mass-spectrometric techniques available, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and thermal ionization mass spectrometry are the most frequently applied methods for nuclear applications. Because of the low detection limits, the ability to analyze the isotopic composition of the elements and the applicability of the techniques for measuring stable as well as radioactive nuclides with similar sensitivity, both mass-spectrometric techniques are an excellent amendment to classical radioactivity counting methods. The paper describes selected applications of multicollector ICP-MS in combination with chromatographic separation techniques and laser ablation for the isotopic analysis of irradiated nuclear fuels. The advantages and limitations of the selected analytical technique for the characterization of such a heterogeneous sample matrix are discusse

TatS: a novel in vitro tattooed human skin model for improved pigment toxicology research

Reports of tattoo-associated risks boosted the interest in tattoo pigment toxicity over the last decades. Nonetheless, the influence of tattoo pigments on skin homeostasis remains largely unknown. In vitro systems are not available to investigate the interactions between pigments and skin. Here, we established TatS, a reconstructed human full-thickness skin model with tattoo pigments incorporated into the dermis. We mixed the most frequently used tattoo pigments carbon black (0.02 mg/ml) and titanium dioxide (TiO2, 0.4 mg/ml) as well as the organic diazo compound Pigment Orange 13 (0.2 mg/ml) into the dermis. Tissue viability, morphology as well as cytokine release were used to characterize TatS. Effects of tattoo pigments were compared to monolayer cultures of human fibroblasts. The tissue architecture of TatS was comparable to native human skin. The epidermal layer was fully differentiated and the keratinocytes expressed occludin, filaggrin and e-cadherin. Staining of collagen IV confirmed the formation of the basement membrane. Tenascin C was expressed in the dermal layer of fibroblasts. Although transmission electron microscopy revealed the uptake of the tattoo pigments into fibroblasts, neither viability nor cytokine secretion was altered in TatS. In contrast, TiO2 significantly decreased cell viability and increased interleukin-8 release in fibroblast monolayers. In conclusion, TatS emulates healed tattooed human skin and underlines the advantages of 3D systems over traditional 2D cell culture in tattoo pigment research. TatS is the first skin model that enables to test the effects of pigments in the dermis upon tattooing

Evaluation of the German version of the Adult Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder self-report screening scale for DSM-5 as a screening tool for adult Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder in primary care

Adult attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is common, but often undiagnosed. A valid and time-efficient screening tool for primary care is needed. Objective of this study is to evaluate the German version of the Adult ADHD Self-Report Scale for DSM-5 (ASRS-5) and its feasibility, acceptability, and reliability as a screening tool for adult ADHD in primary care. A multi-centered prospective, diagnostic study was performed. We recruited 262 patients in primary care practices and at an ADHD Outpatient Service of a department of psychiatry in Germany. Patients from 18 to 65 years with suspected or diagnosed ADHD were included by medical doctors, as well as non-ADHD patients as “negative controls.” Participants filled in the ASRS-5 and a sociodemographic questionnaire. The Integrated Diagnosis of Adult ADHD, revised version (IDA-R) performed by trained interviewers was used for validation. Feasibility, acceptability, and credibility in primary care practices were examined through a semi-structured interview. The German version of the ASRS-5 showed comparable psychometric properties to the English original version (sensitivity 95.6% and specificity 72.3%). For factor structure, a parallel analysis suggested one latent dimension. Performing confirmatory factor analysis, the best fit was achieved for a general factor with one correlated error. Internal consistency results in Raykovs Omega = 0.86 and Cronbach’s α  = 0.88. The ASRS-5 was assessed positively in terms of feasibility, acceptability, and credibility by interviewed general practitioners. Potential problems were raised for “treatment options,” “stigmatization,” and “knowledge gaps.” In conclusion, the German version of the ASRS-5 offers a promising tool to improve adult ADHD patients’ diagnosis and healthcare

Checklisten für die Durchführung der Umweltprüfung/Umweltbetriebsprüfung an Hochschulen im Rahmen der Einführung von Umweltmanagementsystemen. - 2003

Mit der Validierung des Umweltmanagementsystems nach der EG-Öko-Audit-Verordnung (EMAS II) ist die TU Dresden die erste Technische Universität Deutschlands, die den Prozess der Einführung und Umsetzung eines Umweltmanagementsystems nach EMAS II erfolgreich durchlaufen hat. Im Rahmen des Öko-Audits an der TU Dresden wurden Checklisten zur Hilfestellung für die Durchführung der Umweltprüfung und Umweltbetriebsprüfung entwickelt. Die Durchführung der Umweltprüfung und Umweltbetriebsprüfung an der TU Dresden beschränkten sich zunächst auf das Kerngelände. Mit der Veröffentlichung der Checklisten sollen die gewonnenen Erfahrungen an der TU Dresden anderen Hochschulen und Bildungseinrichtungen vermittelt werden