Stofftransportvorgänge des Radiums in gelaugten und ungelaugten Sedimenten im Bereich der Lagerstätte Königstein

Ausgehend von einer Untersuchung der Einbettung des Urans in die Sedimente, konnte für das Radium abgeleitet werden, daß es wesentlich durch Sorption gebunden in der Matrix vorliegt. Gestützt wird dies durch Freisetzungsuntersuchungen, die bei den vererzten Gesteinen und bei mit Ra beladenen Sedimenten eine Anbindung überwiegend durch Ionenaustausch an tonige Bestandteile ausweisen. In den gelaugten Sedimenten dagegen erfolgt eine Freisetzung von Ra- und Ba-Ionen durch Komplexbildner, was für deren gemeinsame sulfatische Ablagerung spricht.
Für die wäßrigen Phasen ist charakteristisch, daß in den Laugungs- und Flutungslösungen ein Sättigungszustand bezüglich des Bariumsulfats vorliegt, der Ursache für eine Radiumfreisetzung im Verlaufe des Flutungsprozesses ist.
Für die Radiumsorption an den Sedimenten wurden in mehreren Serien Verteilungsverhältnisse bestimmt, die die Grundlage sowohl für eine Abschätzung der Radium-entwicklung in der Flutungslösung (< 50 Bq/l bei Einstauende) als auch der Modellierung der Transportprozesse beim Aufstieg kontaminierter Wässer in den 3. Grundwasserleiter bildeten.
Migrationsuntersuchungen an kleinen Laborsäulen unter Anwendung der Drainagelösung ergaben beim Sandstein eine höhere Mobilität als aus den Batch-Untersuchungen zu erwarten war. Im Falle des Pläners und Tonsteins entsprach das Retardationsverhalten den Ergebnissen der Verteilungsuntersuchungen.
Eindimensionale Transportmodellierungen unter Anwendung der experimentell bestimmten Verteilungsverhältnisse ergab kurze Ausbreitungsstrecken im Grundwasserstauer unter den Bedingungen der Drainagelösung und einen Anstieg der Migrationsdistanzen im 3. Grundwasserleiter beim Übergang von der Drainagelösung zum Grundwasser, wobei eine maximale Transportstrecke von 1.5 km resultiert.