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Chemiker der Saar-Uni sind am Projektverbund zur atomaren Endlagerforschung beteiligt

27.02.2012
In Deutschland und vielen anderen Ländern ist man auf der Suche nach einem geeigneten unterirdischen Lager, in dem hochradioaktive Abfälle für Hunderttausende von Jahren sicher aufbewahrt werden können.

In verschiedenen Forschungsprojekten werden derzeit analytische Methoden und Werkzeuge entwickelt, um zu klären, welche Tongesteine in der Lage sind, radioaktiv strahlende Materialien langfristig zurück zu halten.

Mit diesen Erkenntnissen will man dann mögliche Endlager-Standorte schneller und zuverlässiger untersuchen können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie fördert dazu ein Forschungsprojekt an der Universität des Saarlandes mit 583.000 Euro für weitere drei Jahre.

Nach der Untersuchung des Modelltonminerals Kaolinit in vorherigen Projekten werden zurzeit natürliche Tongesteine wie Opalinuston erforscht. Dabei wird überprüft, ob sich diese als Wirtsgestein oder als geologische Barriere eines zukünftigen Endlagers für hochradioaktive Abfälle eignen. „Dabei soll vor allem ermittelt werden, wie sich die radioaktiven Elemente auf ihrem Weg durch das Gestein verhalten würden, wenn es zu einer Freisetzung und Ausbreitung aus dem Endlager käme“, erläutert der promovierte Chemiker Ralf Kautenburger, der für das Forschungsprojekt an der Universität des Saarlandes verantwortlich ist.

Im aktuellen Verbundprojekt, das seit Juli 2011 läuft, wird das geochemische Verhalten der Radionuklide oder ihrer chemischen Stellvertreter (Metalle der Seltenen Erden) bei höheren Ionenstärken untersucht, wie sie zum Beispiel auch in Tonformationen in Norddeutschland sowie im Salzgestein vorkommen können.

„Dabei erforschen wir, wie sich die Metalle an Tongesteine anlagern und wie sich dies je nach Ionenstärke und Umgebungstemperatur verändert“, erklärt Kautenburger. Die Chemiker in Saarbrücken gehen somit auch der Frage nach, ob die radioaktiven Zerfallsstoffe von den Gesteinen festgehalten oder in ihnen weiter transportiert werden. Kautenburger verweist darauf, dass Tongesteine auch in Frankreich und in der Schweiz als Wirtsgestein für zukünftige Endlagerstätten in Erwägung gezogen werden. Normalerweise werden Metalle vom Tongestein festgehalten. Wenn bestimmte anorganische und organische Moleküle vorkommen, kann es jedoch passieren, dass dieser Vorgang abgeschwächt wird und die Metalle im Wirtsgestein damit möglicherweise mobiler werden. „Diese natürlich vorkommenden Stoffe können je nach potentiellem Standort in unterschiedlicher Zusammensetzung und Konzentration auftreten und durch ihre Komplexierungseigenschaften die Mobilität der Radionuklide im Umfeld eines Endlagers entscheidend beeinflussen“ so Ralf Kautenburger.

Zur Untersuchung der Art der Metall-Spezies, ihrer Konzentration und ihrer Mobilität werden beispielsweise die Kapillarelektrophorese (CE) und die induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP MS) miteinander kombiniert. Damit kann man auf detaillierte Weise auch geringste Spuren von chemischen Elementen analysieren und zum Beispiel die unterschiedlich geladenen Metall-Organik-Komplexe charakterisieren. „Die dabei gewonnenen Erkenntnisse helfen uns, das Ausbreitungsverhaltens der Schwermetalle oder auch anderer Stoffe im potentiellen Wirtsgestein eines Endlagers besser zu verstehen“, erklärt der Saarbrücker Chemiker. Damit leiste man einen Beitrag zur Langzeitsicherheitsanalyse eines möglichen Endlagers.

Im Rahmen des deutschlandweiten Verbundes zur Endlagerforschung wurden den Saarbrücker Chemikern seit dem Jahr 2006 insgesamt rund 1.280.000 Euro an Drittmitteln bewilligt. An den Forschungen sind an der Universität des Saarlandes Horst Philipp Beck, Professor für Anorganische und Analytische Chemie und Radiochemie und Guido Kickelbick, Professor für Anorganische Festkörperchemie, beteiligt. Verantwortlich für das Forschungsprojekt ist der promovierte Chemiker Ralf Kautenburger, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Anorganische und Analytische Chemie und Radiochemie. An dem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Forschungsverbund sind neben der Universität des Saarlandes auch die Universitäten in Dresden, Heidelberg, Mainz, München und Potsdam sowie Forschungszentren in Dresden (Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf) und Karlsruhe (Karlsruher Institut für Technologie) beteiligt.

Vortragshinweis:

Im Rahmen seiner Umhabilitation an der Universität des Saarlandes wird Dr. Ralf Kautenburger am 7. März um 14 Uhr im Hörsaal Anorganische Chemie (Geb. C 4.3) einen wissenschaftlichen Vortrag über „Innovative Methoden zur Chemischen Speziation und Bioanalytik“ halten.

Fragen beantwortet:

PD Dr. Ralf Kautenburger
Tel: 0681 / 302-2171
Mail: r.kautenburger@mx.uni-saarland.de

Friederike Meyer zu Tittingdorf | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de/fak8/beck/

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