Jahresbericht 2005


 

Vorwort:

Der vorliegende Jahresbericht 2005, den die Mitarbeiter des Instituts vorlegen, gibt einen Überblick
über die wissenschaftlichen Aktivitäten der Arbeitsgruppen des Instituts für Kernchemie. Er soll
gleichzeitig all denen, die uns in ideeller und finanzieller Weise gefördert haben, Rechenschaft ablegen
über die Verwendung nicht unerheblicher öffentlicher Mittel.

Der Bericht umfasst wieder drei Forschungs-Schwerpunkte:

•   Kernchemie im Sinne grundlegender Fragestellungen,

•   Radiopharmazeutische Chemie und Anwendung radiochemischer Methoden mit medizinischer
     Zielsetzung,

     und

•   Hochempfindliche und –selektive Analytik für umweltrelevante, technische und biologische
     Probleme.

Außerdem beschreibt der Bericht den Status der technischen Einrichtungen des Instituts und technische
Neuentwicklungen. Schließlich gibt er Rechenschaft über die Leistungen des Instituts in Form von
Publikationen, Konferenzbeiträgen, Dissertationen, Diplomarbeiten und Staatsexamensarbeiten,
sowie über die Beiträge seiner Hochschullehrer in der Lehre und Weiterbildung.

Die Arbeiten wurden wiederum vielfältig finanziell gefördert. Schwerpunkte der Förderung kamen vom
Land Rheinland-Pfalz über die Johannes Gutenberg-Universität, vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung, vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, von der Deutschen
Forschungsgemeinschaft, von der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt und durch die
Helmholtz-Gemeinschaft über das Virtuelle Institut „Struktur der Kerne und nukleare
Astrophysik“ VISTARS. Weitere Förderungen erfolgten im Rahmender JINA-VISTARS-
Kooperation durch die University of Notre Dame und die Michigan State University.
Förderungen durch die Europäische Gemeinschaft erfolgten im Rahmen der Vorhaben
EMIL und ACTINET. Die Hochschullehrer erfreuten sich auch weiterhin der Unterstützung durch den
Fonds der Chemischen Industrie. Den Fördernden sei an dieser Stelle herzlich gedankt.

Im Jahr 2005 konnte im Rahmen eines HBFG-Verfahrens der Universität im Institut für Kernchemie
ein μ-Imager installiert werden.

Seit 01.09.2005 ist Dr. Wilfried Nörtershäuser Leiter einer Helmholtz-Hochschul-Nachwuchsgruppe
am Institut für Kernchemie, die aus Mitteln des Impuls- und Vernetzungsfonds des Präsidenten der
Helmholtzgemeinschaft und aus Mitteln der Gesellschaft für Schwerionenforschung finanziert wird.
Herr Nörtershäuser hat im Fachbereich Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften den Status
eines Juniorprofessors. Sein Arbeitsgebiet ist die Präzisions-Laserspektroskopie an
Wenigelektronensystemen.

J.V. Kratz erhielt den GSI Exotic Nuclei Community Membership (GENCO) Award für „Outstanding
contributions in nuclear chemistry of heavy elements above Z = 100”.

T. Reich war Guest Editor für den Hot Tpic „Speciation Analyiss with Synchrotron Radiation“
in Analytical and Bioanalytical Chemistry.

Im Rahmen der angestrebten verstärkten Zusammenarbeit der Gesellschaft für
Schwerionenforschung Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität
(Memorandum of Understanding vom Juni 2005) wurde die Einrichtung einer gemeinsamen
W2-Professur für das Arbeitsgebiet „Schwerste Elemente“ beschlossen, die in Mainz am
Institut für Kernchemie und bei GSI angesiedelt werden soll. Eine gemeinsame Berufungskommission
hat am 13.12.2005 ihre Arbeit aufgenommen.

Gedruckte Versionen dieses Berichtes gehen unaufgefordert nur an Bibliotheken und fördernde Institutionen.
Interessenten können, falls der Wunsch besteht, eine gedruckte Version anfordern.

Mainz, den 17.11.2006

                                                                                                   Prof. Dr. Jens Volker Kratz



 

Inhaltsverzeichnis*




* Auf eine Förderung durch Drittmittel wird durch Indizes (mit Stern) an den Titeln der
   einzelnen Arbeiten hingewiesen, deren Bedeutung Sie durch betätigen des Links
   erläutert bekommen. 




A.            

Grundlagenforschung


 

A1

Laser Spectroscopy of Heavy Elements at SHIPTRAP
H. Backe, T. Kolb, P. Kunz, W. Lauth, M. Sewtz, A. Sharafutdinov, N. Trautmann

 

 

A2

Ein Aufbau zur Messung der Ladungsradien von Beryllium Halo-Kernen
C. Geppert, N. Miski-Oglu, W. Nörtershäuser, R. Sánchez, F. Schmidt-Kaler,
D. Tiedemann, C. Zimmermann

 

 

A3

TASCA Target Group Status Report 2*
K. Eberhardt, J.V. Kratz, D. Liebe, P. Thörle, H.-J. Maier, J. Szerypo, W. Brüchle,
Ch. Düllmann, W. Hartmann, A. Hübner, E. Jäger, B. Kindler, B. Lommel,
M. Schädel, B. Schausten, E. Schimpf, A. Semchenkov, J. Steiner, A. Türler,
A. Yakushev, K.E. Gregorich, R. Sudowe

 

 

A4

Molecular Plating of Uranium on Thin Aluminium Backings 2*
D. Liebe, K. Eberhardt, W. Hartmann, A. Hübner, B. Kindler, J.V. Kratz, B. Lommel,
J. Steiner, P. Thörle

 

 

A5

Autoradiographic Imaging of Uranium Targets 2*
D. Liebe, K. Eberhardt, W. Hartmann, A. Hübner, B. Kindler, J.V. Kratz, B. Lommel,
J. Steiner

 

 

A6

Elektrodeposition von Pt als Homologem von Darmstadtium 1*
H. Hummrich, N.L. Banik, M. Breckheimer, R. Buda, J.V. Kratz, D. Liebe, L. Niewisch,
N. Wiehl, W. Brüchle, E. Jäger, M. Schädel, B. Schausten, E. Schimpf

 

 

A7

Electrochemical Deposition of Short-lived Pb Isotopes on a
Pd Coated Ni Tape
1*
H. Hummrich, N.L. Banik, M. Breckheimer, R. Buda, J.V. Kratz, D. Liebe, L. Niewisch,
N. Wiehl, W. Brüchle, E. Jäger, M. Schädel, B. Schausten, E. Schimpf

 

 

A8

Separation of Tc from fission products with the extraction system MicroSISAK 1*
K. Eberhardt, B. Horn, H. Hummrich, J.V. Kratz, P. Löb, L. Niewisch, G. Skarnemark

 

 

A9

Recoil detector system for the R3B setup 1*
O.A. Kiselev, T. Aumann, W. Catford, M. Chartier, P. Egelhof, H. Emling, M. Freer,
J.V. Kratz, M. Labiche, R. Lemmon, T. Nilsson, G. Nyman, G. Schrieder, H. Simon,
A. Shrivastava, M. Stanoiu, K. Sümmerer

 

 

A10

Simulation for the in-ring spectrometer of EXL 1*
M. Mahjour-Shafiei, N. Kalantar-Nayestanaki, O. Kiselev, H. Weick, and the EXL Collaboration

 

 

A11

Investigation of the reaction 20Ne(p, γ)21Na in the astrophysical
interesting energy region

S. Falahat, K.-L. Kratz, J. Görres, E.J. Stech, M.C.F. Wiescher

 

 

A12

β-decay properties of nuclei in the region around 132Sn
R. Kessler, K.-L. Kratz, J. Pereira, H. Schatz

 

 

A13

Need for consistency in nuclear physics input data for astrophysics
B. Pfeiffer, K.-L. Kratz, and the ESR-FSR Collaboration

 

 

A14

How peculiar is the ultra-metal-poor Halo star CS 31082-001?
B. Pfeiffer, K.-L. Kratz

 

 

A15

Investigation of possibly “new magic” numbers in A » 110 r-process nuclei
F. Schertz, K.L. Kratz, H. Schatz, J. Pereira Conca, G. Münzenberg, F. Montes,
and the 05028 Collaboration

 

 

A16

Determination of the neutron irradiation field at the research reactor TRIGA Mainz
G. Hampel, A. Lizón Aguilar, B. Wortmann

 

 

A17

Photon dose measurements with Thermoluminescence Detectors in mixed neutron-gamma radiation fields at the research reactor TRIGA Mainz
C. Krey, B. Burgkhardt, A. Lizon Aguilar, G. Hampel

 

 

A18

Die UCN-Quelle am Forschungsreaktor TRIGA Mainz 16*
I. Altarev, K. Eberhardt, P. Eger, A. Frei, E. Gutsmiedl, W. Heil, G. Hampel,
F.J. Hartmann, J.V. Kratz, S. Paul, Yu. N. Pokotilovski, W. Schmid, Y. Sobolev,
D. Tortorella, N. Trautmann, N. Wiehl


 



B.  Radiopharmazeutische Chemie / Kernchemie in den Lebenswissenschaften


 

B1

Cross section measurements on the radioactive p-process isotope 154Dy 9*
I. Dillmann, F. Käppeler, F. Rösch, P. Thörle, K.P. Zhernosekov

 

 

B2

Production of 77As for potential endoradiotherapeutic application 7, 14*
M. Jahn, M. Jennewein, M. Piel, F. Rösch

 

 

B3

44Ti: Investigation of target preparation, irradiation and yields in the
45Sc(p,2n) process
12*
Yu.G. Alenitzky, A.F. Novgorodov, A.V. Skripnik, D.V. Filosofov, A.V. Skripnik,
V.G. Kaplun, A.G. Suzikov, I.A. Eliseev, F. Rösch

 

 

B4

Isolation of accelerator produced 140Nd from macro-amount of Ce and Pr by means of
cation-exchanger chromatography
6, 9*
K.P. Zhernosekov, D.V. Filosofov, N.A. Lebedev, S.M. Qaim, F. Rösch

 

 

B5

Investigation of the DTPA complex formations of indium and cadmium by a gg-perturbed angular correlation method 9*
D.V. Filossofov, A.F. Novgorodov, O.I. Kochetov, N.A. Korolev, N.A. Lebedev, A.I. Velichkov, M. Milanov, K.P. Zhernosekov, F. Rösch

 

 

B6

Synthese von 68Ga-DOTA als neuer Versuch für das KC-I-Praktikum
M. Jahn, M. Jennewein, K. Zhernosekov, M. Piel, F. Rösch

 

 

B7

Automated radiosynthesis of 2-[18F]fluoroalkyltosylate as labelling synthon
for 18F-fluorination via prosthetic alkyl groups

P. Riss, S. Höhnemann, M. Piel, F. Rösch

 

 

B8

Synthesis and radiolabelling of a N2S2-bifunctional chelate ligand
with 77As
7, 14*
M. Jahn, M. Jennewein, M. Piel, F. Rösch

 

 

B9

18F-Markierung des Benzodiazepin-Antagonisten Flumazenil mittels
19F/18F-Isotopenaustausch
5, 10*
T. Capito, M. Piel, F. Rösch

 

 

B10

Synthese und 18F-Markierung des Benzodiazepin-Antagonisten
Flumazenil
5, 10*
T. Capito, M. Piel, F. Rösch

 

 

B11

Synthese von 7-Nitro-flumazenil 5, 10*
T. Capito, M. Piel, F. Rösch

 

 

B12

Synthese und 18F-Markierung des Monoaminoxidase-Hemmers Harmin 13*
T. Capito, M. Piel, F. Rösch

 

 

B13

Synthesis and radioactive labelling of N-(2-[18F]Fluoroethyl)2β-
carbomehtoxy-3β
-(4-iodophenyl)nortropane (β-CIT-FE) 5, 10*
P. Riss, M. Piel, S. Höhemann, F. Rösch

 

 

B14

Synthese und Evaluierung Hydantoin-substituierter Indolcarbonsäuren zur Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus mittels der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) 11*
A. Bauman, M. Piel, S. Höhnemann, M. Jansen, G. Dannhardt, F. Rösch

 

 

B15

Funktionalisierung von Partikeln bzw. Markierung von MRT-Partikeln mit Positron-emittierenden Nukliden zur molekularen Visualisierung in vivo mittels PET 5, 8*
M. Laurent, C. Burtea, R. Muller, F. Rösch

 

 

B16

PET-Studies of Methamphetamine Enantiomers 13*
S.L. Dewey, C. Kroll, R. Ferrieri, W. Schiffer, D. Alexoff, N.D. Volkow, J.S. Fowler

 

 

B17

Erste in vivo-Experimente mit 4,6-dichloro-3-((3-(4-(2-[18F]fluorethoxy)phenyl)-2,4-dioxoimidazolidin)1H-indol-2-carbonsäure zur bildlichen Darstellung des NMDA-Rezeptors mittels PET 11*
A. Bauman, M. Piel, S. Höhnemann, M. Jansen, U. Schmitt, G. Dannhardt, F. Rösch

 

 

B18

Cyclotron produced 67Ga for preparation and clinical application of
67Ga-DOTATOC
K. Zhernosekov, A. Aschoff, D. Filosofov, M. Jahn, M. Jennewein, H.-J. Adrian, H. Bihl,
F. Rösch

 

 

B19

Ex vivo-Biodistributionen von [131I]N-Allylepidepride ([131I]NAE) 5,10*
D. Stark, M. Piel, U. Schmitt, S. Höhenmann, U. Mühlhausen, F. Rösch

 

 

B20

Ex vivo-Biodistribution von [131I]N-Allyldesmethoxypidepride
([131I]NADE)
5, 10*
D. Stark, M. Piel, U. Schmitt, S. Höhemann, U. Mühlhausen, F. Rösch

 

 

B21

Vergleich der ex vivo-Biodistribution von 131I-radioiodierten MGMT-Inhibitoren 5*
U. Mühlhausen, D. Stark, B. Lecher, G. Nagel, R. Schirrmacher, M. Piel, B. Kaina,
F. Rösch

 

 

 

B22

In vivo-SPECT-Tierstudien mit 123I-radioiodierten MGMT-Inhibitoren 5*
U. Mühlhausen, M. Jennewein, G. Nagel, M. Piel, B. Kaina, F. Rösch

 

 

B23

Synthese eines Sar5-Spacers zur Synthese con closoBoran-Octreotid-Derivaten 8*
T. Heß, F. Rösch

 

 

B24

Synthese verschiedener Linkermoleküle für die BNCT 8*
T. Heß, F. Rösch


 

 

 

 


 C. Analytik für Umwelt und Technik


 

C1

Determination of heavy metals in human teeth using instrumental neutron activation analysis (INAA)
A. Lizón Aguilar, G. Hampel, St. Zauner, R. von Koppenfels, H. Duschner

 

 

C2

Anwendung der Instrumentellen Neutronenaktivierungsanalyse zur
Zertifizierung von Reinstkupfer
K. Eberhardt, S. Zauner

 

 

C3

Quantitative determination of iron in spin transition complexes with
dendritic ligands

C.M. Grunert, K. Eberhardt, P. Gütlich, P. Thörle

 

 

C4

Influence of ionic strength on neptunium(V) sorption onto kaolinite in the
presence and absence of CO2
3*

S. Amayri, A. Jermolajev, T. Reich

 

 

C5

Sorption of neptunium on kaolinite under environmental conditions 3*
A. Jermolajev, J.R. Kasbohm, S. Amayri, T. Reich

 

 

C6

 

XPS study of humic acid/kaolinite interaction 3*
T. Reich, J. Drebert, A. Křepelová, S. Sachs

 

 

C7

EXAFS study of plutonium sorption onto kalonite 3, 15*
T.Ye. Reich, R.A. Buda, N.L. Banik, S. Amayri, J. Drebert, J.V. Kratz, N. Trautmann, T. Reich

 

 

C8

Determination of the reduction behaviour of plutonium(VI) by Gorleben fulvic
acid using CE-ICP-MS
3, 15, 17*
S. Bürger, N.L. Banik, R.A. Buda, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C9

Speciation of the oxidation states of plutonium in aqueous solutions by offline coupling capillary electrophoresis to resonance ionization mass spectrometry 3, 15*
S. Bürger, N.L. Banik, R.A. Buda, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C10

Stabilisation of Pu(III) 3, 15*
R.A. Buda, N.L. Banik, S. Bürger, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C11

Sorption of Pu(III) onto Kaolinite 3, 15*
R.A. Buda, N.L. Banik, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C12

Complexation of Pu(III) by Aldrich Humic Acid 3, 15*
R.A. Buda, N.L. Banik, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C13

Speciation of Tetravalent Neptunium in Fulvic Acid Solution 3, 15, 17*
N.L. Banik, C.M. Marquardt, D. Schild, J.V. Kratz, N. Trautmann, T. Fanghänel

 

 

C14

Interaction of Humic Substances with Kaolinite 3, 15*
N.L. Banik, R.A. Buda, S. Bürger, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C15

Sorption of Tetravalent Actinides on Kaolinite 3, 15*
N.L. Banik, R.A. Buda, S. Bürger, H. Hummrich, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C16

Trennung von Iod-Spezies mit CE-DAD-ICP-MS 3*
B. Kuczewski, R.A. Buda, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C17

Nachweis von 99Tc in einer Laserionenquelle 15*
K. Wies, N. Erdmann, G. Passler, P. Thörle, N. Trautmann, K. Wendt

 

 

C18

Dreifach-resonante Ionisation von Uran für den isotopenselektiven
Spurennachweis von 236U
15, 19*
P.G. Schumann, S. Raeder, B.A. Bushaw, G. Passler, N. Trautmann, K. Wendt

 

 

C19

Entwicklung eines Trennungsgangs zur Abtrennung von Plutonium aus einer festen Uranmatrix und nachfolgender Ultraspurenanalyse mittels RIMS
Th. Wunderlich, N. Erdmann, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C20

TOF-SIMS zur ortsaufgelösten Analyse von Actiniden in Mikropartikeln 18*
N. Erdmann, J.V. Kratz, N. Trautmann, M. Eriksson

 

 

C21

Adaption einer kommerziellen TOF-SIMS-Apparatur zur Lasernachionisierung der erzeugten Neutralteilchen 4, 18*
F.M. Engelberger, N. Erdmann, J.V. Kratz, N. Trautmann

 

 

C22

Trace Element Analysis of presolar Stardust grains via combined synchrotron based photo-electronspectoscopic and TOF-SIMS investigations 18*
T. Berg, N. Erdmann, J. Maul, Ch. Sudek, G. Schönhense, P. Bernhard, U. Ott

 

 

C23

Aufbau und Inbetriebnahme einer neuen Sputter-Apparatur
F.M. Engelberger, T.J. Wunderlich, N. Erdmann, J.V. Kratz, N. Trautmann, G. Jakob,
M. Jourdan

 

 

C24

Entwicklung eines neuen Meßsystems für die Resonanz-Ionisations-Massenspektrometrie
O. Keller, N. Erdmann, V. Janzen, O. Kling, U. Tharun, N. Trautmann, F. Helleis,
K.-H. Georgi

 

 

C25

Spurenanalyse von gammastrahlenden Radionukliden in der bodennahen Luft
H. Keller, R. Heimann, B. Praast




 

 

D. Technische Einrichtungen


 

D1

 

D2

Betrieb des Forschungsreaktors TRIGA Mainz im Jahre 2005
N. Trautmann


Abgabe radioaktiver Stoffe
R. Heimann, A. Heiser, B. Praast, H. Keller

 

 

 

 

 

D3

Personendosisüberwachung
B. Praast, I. Onasch


 



E. Veröffentlichungen und Vorträge


 

E1

Diplomarbeiten und Dissertationen

 

 

E2

Veröffentlichungen und Vorträge der Mitarbeiter der
berichterstattenden Arbeits­gruppen

 

 

E3

Vorträge im Seminar für Kern- und Radiochemie und im Seminar über aktuelle Themen aus Kosmochemie und Astrophysik

 

 

E4

Beiträge der Dozenten des Instituts zu den Lehrveranstaltungen des Fachbereichs Chemie und Pharmazie (SS 05 und WS 05/06) sowie zur Weiterbildung


 

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