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Seit dem 1. Oktober leitet Prof. Thorsten Stumpf das Institut für Ressourcenökologie am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossen- dorf (HZDR). Er wechselt vom Karlsruher In- stitut für Technologie (KIT), an dem er sich mit den Wechselwirkungen zwischen Radio- nukliden aus radioaktiven Abfällen und den geologischen Umgebungen auseinander- gesetzt hat, in die sächsische Landeshaupt- stadt. An seinem neuen Institut setzt der Radiochemiker auf drei Forschungsschwer- punkte: die Reaktorsicherheit, das Recyc- ling strategischer Elemente (Seltene Erden) und die Endlagerforschung. Auf dieser Grundlage könnte sich seiner Ansicht nach zusammen mit den Helmholtz-Partnern KIT und dem Forschungszentrum Jülich ein deutsches Kompetenzzentrum für Endlager- forschung entwickeln. „In unserem Institut für Ressourcen- ökologie können wir den Bogen von den Kernkraftwerken über die Endlagerung des radioaktiven Abfalls bis hin zum Recycling dieser Stoffe spannen“, fasst Thorsten Stumpf die Forschungsleistungen seiner neuen Wirkungsstätte zusammen. „Wir setzen uns hier mit Themen auseinander, die unsere Gesellschaft noch sehr lange beschäftigen werden.“ Denn trotz der Energiewende bleibt beispielsweise die Reaktorsicherheitsfor- schung ein wichtiges Feld, ist sich der Radio- chemiker sicher: „Auch wenn Deutschland in Zukunft auf die Kernenergie verzichtet, müs- sen wir trotzdem die Kompetenz, die wir uns in diesem Bereich erarbeitet haben, erhalten. Zum einen geht nach derzeitigem Stand das letzte deutsche Kernkraftwerk erst 2022 vom Netz. Zum andere setzen viele unserer Nach- barländer weiter auf die Atomkraft und bauen sogar neue Kraftwerke. Deshalb ist es wich- tig, sich auch weiterhin mit den Technologien und vor allem potentiellen Störfällen auszu- kennen.“ Das ist aber nur durch fortlaufende Forschung möglich. Die Rossendorfer Kompetenz will Stumpf besonders bei der Suche nach einem Endla- ger für hochradioaktive Abfälle einbringen. Dem neuen Institutsdirektor geht es darum, die Prozesse, die sich auf molekularer Ebene abspielen, genau zu erforschen: „Erst wenn wir verstehen, wie radioaktive Stoffe langfris- tig mit der Umgebung reagieren, wenn sie in Salzstöcken, Granit oder Tonformationen ge- lagert werden, können wir eine Empfehlung für die Wahl eines Standorts geben. Gerade bei diesen langen Zeiträumen, von denen wir hier sprechen, müssen wir wissen, welche Verbindungen die Stoffe eingehen und unter welchen Umständen sie wieder freigesetzt werden.“ Bislang beruhen Ausbreitungsbe- rechnungen meist auf sogenannten Vertei- lungskoeffizienten, die durch die Konzentra- tion des Stoffes in der festen und in der flüssigen Phase ermittelt werden. Für längere Zeiträume sind diese Werte jedoch unsicher. „Wie genau die radioaktiven Atome auf ihre Umgebung im Endlager reagieren, kann auf diese Weise nicht bestimmt werden“, erläu- tert Stumpf. Spektroskopie statt Verteilungskoeffizienten Der Dresdner Forscher setzt deswegen auf spektroskopische Verfahren wie zum Beispiel die Fluoreszenz-Spektroskopie, die schon seit Jahren intensiv am HZDR genutzt wird, um Strukturinformationen zu erhalten. Sie beruht auf der Eigenschaft einiger radioaktiver Stoffe, Licht auszusenden, nachdem sie be- strahlt wurden. Dadurch lassen sich Proben mittels Laser zum Leuchten anregen. Die abgegebene Strahlung enthält detaillierte Informationen zum zeitlichen Ablauf der Re- aktion und der Struktur der entstandenen Verbindung. Auf diese Weise lässt sich ermit- teln, ob radioaktive Stoffe tatsächlich fest in Minerale eingebaut werden können. „Wenn sie in der Kristallstruktur verankert sind, kön- nen sie über sehr lange Zeiträume von der Ökosphäre ferngehalten werden“, erklärt Stumpf. Um dieses Thema noch genauer zu erforschen, hat der Radiochemiker die Helmholtz-Nachwuchsgruppe „Structures and Reactivity at the Aqueous/Mineral Interface“ INSIDERAUSGABE 11/2013 Seite 1 Insider 11/2013 NEUER HZDR-INSTITUTSDIREKTOR WILL KOMPETENZZENTRUM FÜR ENDLAGERFORSCHUNG AUFBAUEN An einer Handschuhbox für radioaktive Substanzen bereiten Moritz Schmidt (links) und Thorsten Stumpf eine Probe vor, um ihre Fluoreszenz mit spektroskopischen Methoden zu untersuchen. Anhand der Spektren und Leuchtdauer können die beiden Radiochemiker feststellen, ob der radioaktive Stoff eine feste Verbin- dung mit Mineralen eingeht.

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