Contact

Dr. Johanna Lippmann-Pipke
Head Reactive Transport
j.lippmann-pipke@hzdr.de
Phone: +49 351 260 - 4660

Katrin Gerstner
Secretary Neuroradiopharmaceuticals
Secretariat / Research Site Leipzig
k.gerstnerAthzdr.de
Phone: +49 351 260 - 4601, 4600
Fax: +49 351 260 - 4699

Forschungsprojekt Calixarene-Radiochemie

Das vom "BMBF" im Rahmen der Ausschreibung "Kompetenzerhalt in der Strahlenforschung“ geförderte Verbundprojekt „Multifunktionelle Komplexbildner mit N, O, S-Donorfunktionen für d- und f- Elemente: Synthese, Komplexbildung, Struktur und Transportverhalten“ (02NUK014) beschäftigt sich mit der

schema_calix_RN
Synthese (A), Komplexierungsverhalten (B, C) und Verteilungsverhalten (D) von
ionenselektiven Chelatliganden mit kooperativer Bindungsverstärkung
Bild: Dr. Mansel, HZDR

Steuerung des Migrationsverhaltens von Radionukliden mit Hilfe makrozyklischer, multifunktionaler Chelatliganden

Zur Lösung dieser komplexen Fragestellung im Sinne des präventiven Umweltschutzes arbeiten in diesem interdisziplinären Projekt das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, die Universität Leipzig und die Technische Universität Dresden zusammen. Das Gesamtprojekt gliedert sich in zwei Teilprojekte. Im Teilprojekt 2 liegt der Fokus auf der "Steuerung des Migrationsverhaltens von Radionukliden."

Für die Sicherheitsbewertung von Schadstoffen in Untertagedeponien bestehen teilweise Defizite - insbesondere das Sorptions- und Komplexierungsverhalten von langlebigen radiotoxischen Schwermetallen (z.B. 60Co2+, 63Ni2+, 90Sr2+, 107Pd2+, 151Sm2+) unter naturnahen Bedingungen bedarf noch genauerer Aufklärung. Deshalb ist das Ziel dieses Projekts, mittels makrozyklischer, multifunktionaler Chelatliganden das Transportverhalten von Radionukliden unter naturnahen Bedingungen in potentiellen Wirts- und Deckgesteinsformationen näher zu untersuchen.

Die verwendeten Chelatliganden basieren dabei auf Calixarenenen, die sich durch ein kooperatives bzw. antikooperatives Bindungsverhalten gegenüber Metallen auszeichnen. Durch gezielte Synthese der Calixarene, sowie deren weitere Ausrichtung mittels Alkali- oder Erdalkalimetallionen, soll die Bindungsselektivität der Calixarenene gegenüber Radionukliden sowie das Transportverhalten der entstehenden Radionuklid-Calixarenkomplexe spezifisch gesteuert werden. Langfristig soll eine selektive Immobilisierung der Radionuklidcalixarenkomplexe auf Wirtsgesteinen ermöglicht werden.
Die Radiotracertechnik ermöglicht eine detaillierte Beschreibung der Wechselwirkungen des ternären Systems Radionuklid/Calixaren/Wirtsgestein bis in den nmol/L-Bereich. In der Abteilung Reaktiver Transport des HZDR werden mittels Radiotracertechnik das Migrationsverhalten sowie die Wechselwirkungen der radioaktiv markierten Calixarene mit natürlichen Matrizes sowohl in Batchversuchen als auch im Rahmen von Säulenversuchen untersucht.

BMBF

Ansprechpartner des Forschungsprojektes:

Dr. Alix Günther (HZDR, Projektleitung)

Dr. Alexander Mansel (HZDR, Abteilung Reaktiver Transport)

Maria Poetsch (HZDR, Abteilung Reaktiver Transport)

Prof. Dr. Berthold Kersting (Fakultät für Chemie und Mineralogie der Universität Leipzig)

Sebastian Haupt (Fakultät für Chemie und Mineralogie der Universität Leipzig)

René Schnorr (Fakultät für Chemie und Mineralogie der Universität Leipzig)