entdeckt_02_2012

TITEL// Das Forschungsmagazin aus dem HZDR WWW.Hzdr.DE 30 31 ARBEITSPLATZ: Planungsskizze der ESRF-Beamline 2015; die beiden HZDR-Messplätze befinden sich an der Beamline 20 (BM 20). Schema: ESRF fließen in die Beurteilung der Sicherheit künftiger nuklearer Endlager ein. Im Moment konzentrieren sich die Forscher auf Untersuchungen mit Eisenoxiden. Sie kommen in Granit und Ton vor, die neben Salz in Deutschland als mögliche Wirtsgesteine gelten, im Grundwasser sowie als Rost an den Wänden der Abfallbehälter. Für die Sicherheit spielen sie des- halb eine wichtige Rolle. Grund genug für die Wissenschaftler sich insbesondere damit zu befassen, was passiert, wenn die Fässer, die den radioaktiven Abfall aus Kernreaktoren künftig umschließen sollen, rosten. Andreas Scheinost nimmt das Ergebnis gleich vorweg: „Auch rostende Behälter haben eine hohe Kapazität, den Abfall zurückzuhalten, das haben wir für den Fall von Plutonium, einem sehr langlebigen und radio- toxischen Element, gezeigt.“ Rost ist nicht vermeidbar Auch tief unter der Erdoberfläche ist Metall anfällig für Zer- setzung. Der Sauerstoff dafür kommt nicht frei aus der Luft - die gibt es in diesen Tiefen nicht -, sondern ist im Wasser gebunden. Und ein Szenario mit Wasser ist beispielsweise für den spaltenreichen Granit als Wirtsgestein leicht denkbar. „Wir müssen damit rechnen, dass die Abfallbehälter langsam rosten, selbst wenn sie aus Edelstahl sind. Dabei sprechen wir von Prozessen, die ein paar tausende Jahre dauern“, so Scheinost. Diesen Zeitraum kann man in keinem Labor unter- suchen. Die Forscher können sich daran gemessen zwar nur mit kurzen, für die Messungen aber dennoch ausreichenden Reaktionszeiten von zwei, sechs und 24 Monaten behelfen. Bisher sind nur die Proben mit der kürzesten Reaktionsdauer analysiert. Selbst dahin ist es ein weiter, langer Weg. Das liegt zum Teil daran, dass die Forscher das Experiment unter den natür- lichen Bedingungen eines Endlagers ohne Luftsauerstoff durchführen. Das macht die Ergebnisse besonders wertvoll. Die Forscher hatten damit gerechnet, dass die beobachteten chemischen Reaktionen von den vorhergehenden Arbeiten anderer Gruppen abweichen, die nicht unter Ausschluss von atmosphärischem Sauerstoff stattfanden. Während man jedoch davon ausgegangen war, dass die sauerstofffreien Reaktionen zu einer deutlich höheren Mobilität des Plutoni- ums führen, zeigen die neuen Ergebnisse, dass Plutonium fest an der Oberfläche der Eisenminerale gebunden wird. Um die eigentlichen Messungen an der ROBL-Beamline im vergangenen Jahr vorzubereiten, beteiligen sich Radiochemie- Experten aus ganz Europa. Man kennt sich aus dem ACTINET- Verbund, mit dem die europäische Atomenergiebehörde BM 20

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