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Wie reagieren Uran, Plutonium & Co. mit Tongestein oder Granit? Wie verhalten sie sich im Salzstock? Während die geologischen Gegebenheiten ein Schweizer Endlager auf Ton begrenzt und die skandinavischen Länder ihren hochradioaktiven Abfall im Granitgestein lagern müssen, hat Deutschland die Qual der Wahl. Entsprechend aufwendig ist die Forschung auf diesem Gebiet. Insgesamt sechs Artikel in der aktuellen Ausgabe des HZDR-Forschungsmagazins „entdeckt“ widmen sich den Arbeiten in radiochemischen und biologischen Laboren in Dresden, an der „Rossendorf Beamline“ am Europäischen Synchrotron im französischen Grenoble sowie in Untertage-Laboren in Finnland, Schweden und der Schweiz.
Im Fokus der Endlagerforscher am HZDR stehen die sogenannten Actiniden. Das sind radioaktive Schwermetalle wie beispielsweise Plutonium oder Curium. Diese und weitere hochgiftige und radioaktive Elemente entstehen beim Betrieb von Kernreaktoren. In einem Endlager für hochradioaktiven und wärmeentwickelnden Abfall sollen vorrangig abgebrannte Brennstäbe aufbewahrt werden. Diese bestehen vor ihrer Verwendung zu großen Teilen aus Uran. Ein Teil des Urans wurde im Kernreaktor jedoch gespalten, sodass eine ganze Reihe verschiedener Elemente zusätzlich im Brennstab stecken. Außerdem werden schwerere und besonders radiotoxische Elemente wie Americium, Neptunium, Plutonium und Curium erzeugt.
„Für die Arbeiten mit radioaktiven Elementen ist unser Institut sehr gut ausgerüstet“, sagt der für die Endlagerforschung am HZDR zuständige Institutsdirektor Prof. Thorsten Stumpf. „Wir untersuchen beispielsweise, wie die Actiniden mit dem potentiellen Wirtsgestein reagieren, aber auch ihre Wechselwirkung mit Mikroorganismen interessiert uns. Zugleich haben wir Materialien im Blick, die als technische Barrieren im Endlager die Ausbreitung der radioaktiven Substanzen verhindern sollen.“ Das in Deutschland im Jahr 2013 verabschiedete Endlager-Suchgesetz fordert immerhin einen Sicherheitsnachweis von einer Million Jahren. „Das Endlager muss gleich mehrere Eiszeiten überstehen. Das stellt nicht zuletzt hohe Anforderungen an die Konstruktion“, meint Prof. Stumpf.
Die Wissenschaftler am HZDR setzen eine große Bandbreite an spektroskopischen Methoden ein. Sie bestrahlen die Proben mit Laser-, Infrarot- und Röntgenlicht oder nutzen die fluoreszierenden Eigenschaften bestimmter Verbindungen, um das Verhalten der Actiniden auf der Ebene der Moleküle und Atome aufzuklären. Das Ergebnis dieser Grundlagenforschung sind viele einzelne Puzzleteile, die als gesicherte Erkenntnisse Eingang in Datenbanken finden. Damit stehen sie Wissenschaftlern aus aller Welt, aber auch Behörden und zukünftigen Endlager-Betreibern zur freien Verfügung.
Weitere Themen dieser Ausgabe:
Der Artikel „Schnell rechnen für die Plasma-Zeitlupe“ beschäftigt sich mit einem der leistungsfähigsten Programmcodes für Berechnungen in der Astro- und Plasmaphysik. In der Winterausgabe von „entdeckt“ wird zudem ein neuartiges Recyclingverfahren für Gallium vorgestellt. Der Wissenschaftler Oliver Zeidler vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie des HZDR hat sich die Niere als Vorbild genommen. Er entwickelte einen Prozess rund um eine spezielle Membran, mit dem Gallium bei der Herstellung elektronischer Bauteile effizienter als bisher möglich wiederverwertet werden kann. Dies brachte ihm und seinen Kooperationspartnern TU Bergakademie Freiberg und Freiberger Compound Materials (FCM) den Deutschen Rohstoffeffizienz-Preis 2014 ein.
Für Nachwuchswissenschaftler, die ihre wissenschaftlichen Ergebnisse besonders gut präsentieren, gibt es den Klaus Tschira Preis für verständliche Wissenschaft. Den diesjährigen Preis in der Kategorie Physik gewann die HZDR-Gastwissenschaftlerin Jenny Feige mit ihrem populärwissenschaftlichen Artikel „Astronomie unter dem Meer“. Daneben erhielt sie für ihre Doktorarbeit den Promotionspreis der Fachgruppe Nuklearchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker.
Das HZDR-Forschungsmagazin erscheint zweimal jährlich und kann kostenlos abonniert werden. Weitere Informationen: www.hzdr.de/entdeckt
Medienkontakt:
Christine Bohnet | Pressesprecherin & Leitung HZDR-Kommunikation
Tel. +49 351 260-2450 | E-Mail: c.bohnet@hzdr.de
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf | Bautzner Landstr. 400 | 01328 Dresden | www.hzdr.de
Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Folgende Fragestellungen stehen hierbei im Fokus:
• Wie nutzt man Energie und Ressourcen effizient, sicher und nachhaltig?
• Wie können Krebserkrankungen besser visualisiert, charakterisiert und wirksam behandelt werden?
• Wie verhalten sich Materie und Materialien unter dem Einfluss hoher Felder und in kleinsten Dimensionen?
Das HZDR ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Es hat vier Standorte (Dresden, Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.
Titelbild: Neue Ausgabe des HZDR-Magazins "entdeckt" mit dem Schwerpunkt "Endlagerforschung"
HZDR / AVANGA
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Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Lehrer/Schüler, Studierende, Wissenschaftler, jedermann
Biologie, Chemie, Energie, Physik / Astronomie
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsprojekte
Deutsch
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