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Constanze Richter
Surface Processes
constanze.richterAthzdr.de
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Promotionsarbeiten


Untersuchung des Sorptionsverhaltens endlagerrelevanter Radionuklide (U, Np, Ln(III)) mit natürlichen Mineralen (Muskovit und Orthoklas)


Promotionsstudent:
Constanze Richter
Betreuer:
Dr. K. Großmann, Dr. M. Stockmann, Dr. V. Brendler (HZDR)
Abteilung:
Grenzflächenprozesse
Projekt:
WEIMAR
Projektpartner:
Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) mbH (Braunschweig))
Zeitraum:
07/2012–06/2015


Anhand experimenteller Arbeiten sollen thermodynamische Sorptionsdaten gewonnen werden. Dabei werden vorrangig Actiniden (z.B. U, Np) als zu bearbeitende Elemente verwendet, wobei im Fall des Np und des U verschiedene Oxidationsstufen untersucht werden sollen. Dadurch werden Redoxreaktionen mit berücksichtigt. (Ergänzend werden Arbeiten zu Ca durchgeführt, welches eine wichtige Grundwasserkomponente darstellt und damit als Konkurrenzkation wirksam werden kann.) Als Minerale werden die Feldspäte und Glimmer im Fokus stehen. Im speziellen Muskovit als Vertreter der Glimmer und Orthokas als Feldspatvertreter. Die Versuche werden zunächst mit den jeweiligen binären Systemen beginnen und in einer zweiten Phase um anionische Liganden oder kationische Konkurrenzmetalle erweitert werden.

Neben konventionellen Batch-Versuchen als Funktion von pH, Actinid-Konzentration, Ionenstärke und fest-flüssig-Verhältnis in Kombination mit bereits etablierten radioanalytischen Methoden (ICP-MS, LSC) mit Nachweisgrenzen im Tracerbereich kommen auch eine Reihe von mikroskopischen und spektroskopischen Methoden zum Einsatz. So kann die Charakterisierung der festen Phasen mittels BET, XRD und AFM erfolgen. Ergänzend hierzu stehen laser-induzierte Spektroskopien (TRLFS, LIPAS), UV/Vis-Spektroskopie, Schwingungs-spektroskopien (ATR FT-IR, Raman) und Röntgenabsorptionsspektroskopien (EXAFS, XANES) zur Verfügung. Damit soll die Aufklärung von Speziation und Struktur möglicher Oberflächenkomplexe angestrebt werden und somit die Aufstellung entsprechender Reaktionsgleichungen ermöglichen, um als Grundlage für Oberflächenkomplexierungsmodelle zu dienen.


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