Mehr Sicherheit für Atommüllendlager

Wissenschaftler der Universität Hannover verbessern Multibarrierenkonzept für die Endlagerung radioaktiver Abfälle

Es gibt wohl kaum ein Thema, dass so kontrovers und emotional diskutiert wird wie die Kernenergie. Befürworter loben sie als Energielieferant ohne CO2-Emissionen, Gegner warnen vor unkalkulierbaren Sicherheitsrisiken und dem noch immer nicht vollständig gelösten Problem der Endlagerung der radioaktiven Abfälle. Zum einen ist noch kein Standort gefunden – das Umweltministerium hat die Erkundung der Salzstöcke in Gorleben eingestellt und will anhand von Kriterien, die der unabhängige Arbeitskreis Endlager aufgestellt hat, eine neue Standortsuche beginnen. Zum zweiten gibt es technische Probleme: Wie können radioaktive Abfälle in einem Endlager so gesichert werden, dass auch bei langer Zerfallsdauer Mensch und Umwelt nicht gefährdet werden?

Das Zentrum für Strahlenschutz und Radioökologie (ZSR) der Universität Hannover hat eine Methode entwickelt, mit der das so genannte Multibarrierenkonzept für Atommüll sicherer gemacht werden kann. „Die hochradioaktiven Abfälle sollen nach diesem Konzept durch unterschiedliche Barrieren gesichert werden“, erläutert Dr. Beate Riebe, wissenschaftliche Mitarbeiterin am ZSR. So wird das strahlende Material zunächst in Glas eingeschmolzen, in einen Metallbehälter verpackt (technische Barrieren) und mit Ton ummantelt (geotechnische Barriere). Als letzte geologische Barriere dient dann das Wirtsgestein, in dem der Abfall eingelagert wird. Das ZSR arbeitet daran, den Tonmantel zu verbessern. „Denn sollten die Behälter undicht werden, soll der Ton die radioaktiven Substanzen zurückhalten oder ihre Ausbreitung stark verzögern“, erklärt Dr. Riebe. Dabei ist es den Forschern gelungen, eines der Hauptprobleme des Tonmantels zu lösen: Unbehandelter Ton ist zwar eine gute Barriere für die positiv geladenen Kationen im Abfall, nicht aber für negativ geladene Anionen, wie einige langlebige Isotope von Jod, Selen oder Technetium. „Dabei hat Iod-129 beispielsweise eine Halbwertszeit von 15,7 Millionen Jahren, das heißt nach dieser Zeit ist noch die Hälfte der ursprünglichen Menge vorhanden“, betont Dr. Riebe. Im ZSR haben die Wissenschaftler nun anorganische Kationen aus dem Ton entfernt und stattdessen bestimmte organische Kationen hinzugefügt. „Der Ton kann dann beide Ionenarten, Kationen und Anionen festhalten.“

Der so veränderte Ton wird derzeit daraufhin geprüft, ob er diese Fähigkeiten auch unter Endlagerbedingungen erfüllt – neben den erhöhten Temperaturen und der Strahlung muss er beispielsweise auch Wasser- bzw. Laugeneinbrüche aushalten können.