Röntgen-Lichtblicke in das Schicksal von Uran:
Immobilisierung von Radionukliden durch Minerale

Für die Beurteilung der Langzeitsicherheit eines Endlagers für radioaktive Abfälle ist es wichtig zu wissen, inwieweit aus den Abfällen (z. B. durch Wasser-Zutritt) freigesetzte Radionuklide bis in die Biosphäre wandern können. Solche Vorhersagen setzen ein grundlegendes Verständnis des Verhaltens von Radionukliden in unserer Umwelt voraus. Grundlagenforschung im Bereich der Mineralogie/Radio-Geochemie und der Einsatz modernster Messtechniken machen dies möglich. Am Institut für Nukleare Entsorgung (INE) des Forschungszentrums Karlsruhe werden u.a. selektive röntgenspektroskopische Methoden zur Untersuchung der Reaktionen von Radionukliden an Mineraloberflächen eingesetzt. Zum Beispiel ist es der INE-Wissenschaftlerin Melissa A. Denecke mit Kollegen/innen gelungen, das Verhalten von Uran im Kontakt mit dem Mineral Calcit zu charakterisieren.

Wir wissen, dass das Wanderungsverhalten durch Reaktionen an Mineraloberflächen beeinflusst wird. Die Natur ist jedoch so komplex, dass eine zuverlässige Aussage über das Verhalten von Radionukliden umfassende Kenntnisse über die physikalisch-chemischen Eigenschaften voraussetzt. Insbesondere ist es wichtig zu wissen, in welcher „chemischen Form“ (von Fachleuten als „Speziation“ bezeichnet) die Radionuklide vorliegen. Die reaktiven Plätze an der Calcitoberfläche wurden identifiziert und die gebundenen Uran-Spezies auf einer atomaren Größenskala charakterisiert, d.h. im Bereich von 10-10 m (0,0000000001 m).

Uran wird in solchen Untersuchungen als eine spezifische Sonde eingesetzt, die die Charakterisierung von reaktiven Plätzen an Mineraloberflächen ermöglicht. Dies erfolgt durch die Bestimmung der Absorption des Röntgenlichts durch Uran im Kontakt mit Mineraloberflächen bei verschiedenen Orientierungen des Minerals. Die Kenntnis der „Speziation“ aus derartigen Studien wird zur gesicherten Vorhersage des Verhaltens von Radionukliden in unserer Umwelt eingesetzt.

Wissenschaftlicher Ansprechpartner: Dr. Melissa A. Denecke, Institut für Nukleare Entsorgung, Forschungszentrum Karlsruhe. Tel.: 07247-825536, Fax: 07247-825983. Email: melissa.denecke@ine.fzk.de


Kontaktadresse: Deutsche Mineralogische Gesellschaft
Pressereferentin: Dr. Heidi Höfer, Institut für Mineralogie, Universität Frankfurt, Senckenberganlage 28,
60054 Frankfurt am Main. Tel.: 069-798 22549, Fax: 069-798 28066, E-Mail: hoefer@em.uni-frankfurt. de