Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Endlagerung radioaktiver Abfälle - mit themodynamischen Daten die Langzeitsicherheit prüfen

28.10.2005


Das Kohlendioxidproblem bringt die Kernenergie wieder in die Diskussion, bei der die Frage der langfristigen Entsorgung eine Schlüsselrolle spielt: Sind radioaktive Abfälle in tiefen geologischen Formationen sicher? Können sie ausgespült werden und in unsere Umgebung gelangen? Belastbare Langzeitprognosen auf der Basis fundierter geochemischer Untersuchungen sind gefordert. Jetzt gibt es erstmals thermodynamische Daten für das Verhalten von Actiniden in geologischen Formationen.



Thorium, Uran und die schwereren Transuranelemente, wie sie in Kernreaktoren entstehen, werden zur Elementfamilie der Actiniden zusammengefasst. Um nukleare Abfälle in tiefen geologischen Formationen wie Salzstöcken sicher und auf Dauer lagern zu können, muss bekannt sein, wie sich die Actiniden in der Geosphäre verhalten. Denn nicht nur durch langlebige Spaltprodukte kann Gefahr drohen, auch die Actiniden selbst, früher unterschätzt, bergen Umweltrisiken: Dringt Wasser in das Lager ein, könnten die Radionuklide in die Biosphäre gelangen.



Ob und in welchem Maße radioaktives Material die Umwelt erreicht, hängt von sehr komplexen Prozessen ab. Dabei spielt eine Vielzahl geochemischer Faktoren eine Rolle. So wechselt Plutonium die Oxidationsstufe und damit auch die thermodynamischen Daten leicht wie ein Chamäleon.

Diese Prozesse müssen verstanden sein, wenn verlässliche Prognosen das Ziel sind. Das bedeutet, dass die Reaktionen der Actiniden in wässriger Lösung unter naturnahen Bedingungen untersucht werden müssen. Dabei kommt es nicht nur auf die Bestimmung der Konzentration der einzelnen Stoffe an, sondern auch auf die Speziation. Der Speziation eines Stoffes entspricht die Beschreibung des Bindungszustands, der Oxidationsstufe und der Komplexierungsform sowie der physikalischen Beschaffenheit, in der die Verbindungen vorliegen - gelöst, als Kolloide (fein verteilten Flöckchen aus einzelnen Kriställchen) oder ein- oder angelagert an mineralische Bestandteile. Weiter muss bekannt sein, welche chemischen Reaktionen an der Grenzfläche zum Mineral ablaufen.

Thomas Fanghänel, Leiter des Instituts für Nukleare Entsorgung (INE) des Forschungszentrums Karlsruhe und Mitglied der Reaktor-Sicherheitskommission sowie Reinhardt Klenze, ebenfalls Mitarbeiter am INE, stellen in der aktuellen Ausgabe der "Nachrichten aus der Chemie" unter anderem die Ergebnisse ihrer zeitaufgelösten Laserfluoreszenzspektroskopie vor, mit der ihnen eine Speziation von Curium III bis in den unteren ppb-Bereich (1 ppb = ein Teilchen unter einer Milliarde anderer Teilchen) gelingt. Mit der Methode können zudem genaue Schlüsse gezogen werden, ob und nach welchem Mechanismus Curiumverbindungen an Minerale angelagert oder in Minerale eingedrungen sind.

Andere Untersuchungen betreffen die Quantifizierung der vierwertigen Actiniden. Während drei-, fünf- und sechswertige Actinidverbindungen gut erforscht sind, gab es bisher Probleme bei der Bestimmung der vierwertigen. Abhilfe schafft eine laserbasierte Methode, die auch sehr kleine Kolloide detektiert und eine Bestimmung des Partikeldurchmessers zulässt.

Der geochemische Ansatz verbessert die Verlässlichkeit von Sicherheitsanalysen. So könnte die Akzeptanz der Endlagerung hochradioaktiver Abfälle steigen, hoffen die Autoren.

Das Heft der "Nachrichten aus der Chemie" mit diesem Artikel gibt es bei der "Gesellschaft Deutscher Chemiker" (nachrichten@gdch.de).

Dr. Ernst Guggolz | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de

Weitere Berichte zu: Abfall Actiniden Bestimmung Endlagerung Formationen Mineral Speziation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Paradiese in Gefahr: Bayreuther Studierende forschen auf den Malediven zu Plastikmüll in den Meeren
13.04.2017 | Universität Bayreuth

nachricht Ozeanversauerung: Wie individuell sind die Reaktionen?
06.04.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen