Promotionsarbeiten
Wechselwirkung und Speziation ausgewählter Actiniden (U, Cm) mit Mikroorganismen isoliert aus Endlager-relevanten Gesteinsformationen
Motivation & Zielstellung
Bakterien gehören zu den am weitesten verbreiteten Lebewesen überhaupt. Neben Archaeen sind dies die einzigen Lebensformen, die die extremen Bedingungen im Nahfeld eines nuklearen Endlagers (z.B. hohe Salinität, radioaktive Strahlung und folglich Temperatur) tolerieren können. Mikroorganismen im Wirtsgestein und Grundwasser können auf multiple Weise mit Actinylionen wechselwirken, folglich deren Speziation und somit deren Ausbreitung beeinflussen. Daher ist es notwendig, die Wechselwirkungsprozesse mit mikrobiellen Isolaten aus Endlager-relevanten Gesteinsformationen aufzuklären.
Im Rahmen des BMWi-Projektes "Mikrobielle Diversität im Tongestein (Opalinus-Ton) und Wechselwirkung dominanter Mikroorganismen mit Actiniden" (Projektkoordination: Dr. H. Moll) ist das Ziel dieser Arbeit die Untersuchung der Wechselwirkung des Ton-Isolates Paenibacillus sp. nov. mit U(VI) und Cm(III). Des Weiteren wird die Wechselwirkung von U(VI) mit Pseudomonas fluorescens, einem Isolat aus den Aquiferen des Granitgesteins nahe Äspö, Schweden, untersucht. Der Fokus liegt speziell auf der molekularen Charakterisierung der auf den Zelloberflächen gebildeten Actinid-Komplexe. Dies erfolgt insbesondere mittels potentiometrischer Titration sowie direkten Speziationstechniken (zeitaufgelöste Laser-induzierte Fluoreszenzspektroskopie, TRLFS) und Strukturanalysen (XAS).
Publikationen
- Frost, L., Osman, A. A., Geipel, G., Viehweger, K., Moll, H., Bernhard, G. (2011) The interaction of U(VI) with some bioligands or the influence of different functional groups on complex formation. The New Uranium Mining Boom, 595-606, Springer, Berlin.
- Frost, L., Geipel. G., Viehweger, K., Bernhard, G. (2011) Interaction of uranium(VI) towards glutathione – an example to study different functional groups in one molecule. Proc. Radiochim. Acta 1, 357–362.
- Lütke, L., Moll, H., Bernhard, G. (2012) A new uranyl benzoate species characterized by different spectroscopic techniques. Radiochim. Acta 100, 1–7.
- Moll, H., Lütke, L., Barkleit, A., Bernhard, G. (2012) Curium(III) speciation studies with cells of a groundwater strain of Pseudomonas fluorescens. Geomicrobiol. J., submitted.
- Lütke, L., Moll, H., Bernhard, G. (2012) Insights on the uranium(VI) speciation with Pseudomonas fluorescens on a molecular level. In preparation.
