Heidelberg 2006 – wissenschaftliches Programm

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UP: Umweltphysik

UP 2: Hydrosph
äre

UP 2.4: Fachvortrag

Montag, 13. März 2006, 17:15–17:30, A

Radiogenes ⁴He als Alterstracer für Grundwasser — •Jürgen Sültenfuß¹, Stephan Weise², Karsten Osenbrück², Falk Bednorz³, Dietmar Brose⁴ und Charles Robert¹ — ¹Universität Bremen — ²UFZ Halle — ³HGN Hydrogeologie GmbH — ⁴LBGR Brandenburg

In älteren Grundwässern werden Konzentrationen von ⁴He gemessen, die deutlich über dem Lösungsgleichgewicht liegen. Sie können nicht mit einem zusätzlichen Eintrag von atmosphärischer Luft erklärt werden.

An Grundwasserproben aus dem Raum Brandenburg wurden die ⁴He- und ¹⁴C-Konzentrationen gemessen. Die ³He/⁴He-Verhältnisse der nicht-atmosphärischen Komponenten liegen nahe einem Wert von 2 · 10⁻⁸. Dieser Wert wird als Verhältnis für radiogenes He, also He aus den U- und Th-Zerfallsreihen angenommen.

Die Konzentrationen des radiogenen ⁴He korrelieren linear mit den ermittelten ¹⁴C-Altern, wenn man für alle Proben von der gleichen ¹⁴C-Anfangskonzentration ausgeht. Daraus errechnet sich eine ⁴He Zuwachsrate von 5 · 10⁻⁸ Nml/kg · a. Unter der Annahme eines homogenen Grundwasserleiters ließen sich so aus den ⁴He-Konzentrationen Grundwasseralter ermitteln. Erste Ergebnisse von Laborexperimenten zur He-Ausgasungsrate von Sand werden vorgestellt. Es wird diskutiert ob die Entgasung von glazialen Sanden zu den beobachteten He-Konzentrationen führen kann.