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MS: Massenspektrometrie

MS 2: Atomfallen und Resonanzionisation

MS 2.1: Gruppenbericht

Montag, 24. März 2003, 16:30–17:00, F 428

Wie man mit ⁸¹Kr in einer Atomfalle Ägyptisches Wasser datiert — •Peter Müller¹, Xu Du¹, Kevin Bailey¹, Zheng-Tian Lu¹, Iain D. Moore¹, Tom P. O’Connor¹ und Linda Young² — ¹Physics Division, Argonne National Laboratory, Argonne, IL. 60439,USA — ²Chemistry Division, Argonne National Laboratory, Argonne, IL. 60439,USA

Das langlebige Radioisotope ⁸¹Kr (t_1/2 = 2.3×10⁵ a) wird bereits seit einiger Zeit als idealer Tracer angesehen, um sehr altes Grundwasser zuverlässig zu datieren. Bisher war der Nachweis von ⁸¹Kr jedoch aufgrund der extrem geringen Isotopenhäufigkeit von unter 10⁻¹² relativ zum stabilen Kr sehr schwierig. In einem früheren Pilotversuch konnte die Machbarkeit der ⁸¹Kr-Datierung mittels Beschleuniger-Massenspektrometrie nur unter erheblichem experimentellen Aufwand gezeigt werden. Wir haben eine kompakte Methode zum Spurennachweis von ⁸¹Kr entwickelt, die auf der Verwendung einer magneto-optischen Atomfalle (MOT) basiert. In der MOT werden die ⁸¹Kr Atome aus einem Atomstrahl höchst selektiv durch Laserlicht eingefangen und mittels Fluoreszenz nachgewiesen. Auf diese Weise ist die Identifikation einzelner Atome zweifelsfrei möglich. Die Entwicklung der Methode ist inzwischen so weit fortgeschritten, dass sie auch praktisch angewendet werden kann. Zur Zeit werden Grundwasserproben aus Ägypten auf ihr Alter untersucht. Erste Ergebnisse sowie weitere Anwendungsmöglichkeiten der Methode sollen vorgestellt werden.