Abteilung Grenzflächenprozesse

Warum? Wie? Was?

Das oberste Ziel unserer von wissenschaftlicher Neugier getriebenen Forschung ist es, grundlegende und unabhängige Erkenntnisse über die (Geo-)Chemie und das Umweltverhalten langlebiger Radionuklide (RN) zu gewinnen. Eine herausragende und gesellschaftlich wichtige Anwendung ist die sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle, um künftigen Generationen die Verantwortung für den Umgang mit "unserem" Erbe aus der Energieerzeugung in Kernreaktoren zu erleichtern.

Zu diesem Zweck liefern wir das radiochemische Wissen, nämlich strukturelle und mechanistische Daten wichtiger mobilisierender und immobilisierender Reaktionen von RN in Lösung, an Grenzflächen und in Festkörpern.

Unser besonderer Schwerpunkt liegt auf dem Einsatz einer Vielzahl etablierter und fortschrittlicher mikroskopischer und spektroskopischer Techniken, um Komplexbildungsreaktionen und Komplexstrukturen, die die Wechselwirkungen von RN in der Geosphäre bestimmen, genau zu beschreiben. Darüber hinaus untersuchen wir die Entstehung und chemische Speziation von Aktivierungsprodukten in Materialien aus Kernkraftwerken im Zusammenhang mit deren sicherer Stilllegung.

Als Teil einer Wertschöpfungskette bilden die abgeleiteten Strukturinformationen eine solide Grundlage für eine zuverlässige thermodynamische Beschreibung der untersuchten Systeme, die in thermodynamische Datenbanken integriert werden kann. Die thermodynamischen Arbeiten erfolgen in enger Zusammenarbeit mit der Abteilung Aktiniden-Thermodynamics.

Unsere Kernkompetenzen

• Chemie langlebiger RN – Fachwissen im Umgang mit RN, von Spalt- und Aktivierungsprodukten bis hin zu Transuranen, und Zugang zu Strahlenschutzlabors.
• Strukturelle Charakterisierung – Fachwissen in der Anwendung und Kopplung von spektroskopischen und mikroskopischen sowie Beugungstechniken für den Zugang zu molekularen Informationen.
• Thermodynamische Beschreibung von RN-Komplexen – Verwendung makroskopischer, spektroskopischer und kalorimetrischer Informationen über Reaktant-Wasser-Grenzflächenphänomene als Grundlage für die Ableitung von Oberflächenkomplexierungsmodellen und deren thermodynamischen Parametern.

Forschungsgebiete

• Koordinationschemie von RN in wässriger Lösung und in künstlichen menschlichen Bioflüssigkeiten, z. B.: RADEKOR-Projekt.
• Molekulare Charakterisierung von RN Reaktionen an natürlichen und künstlichen Mineral-Wasser-Grenzflächen, z. B. im Projekt REDOX.
• Einbau von Actiniden und Lanthaniden in feste Phasen, z. B.: AcE-Projekt.
• Technetium Umweltchemie, z. B. Young Investigator Group TecRad.
• Experimentelle Unterstützung für Berechnungen von Neutronenfeldern und den daraus resultierenden Aktivitäten in der Nähe von Kernreaktoren, z. B. EBENE-Projekt

Neuste Publikation

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Mehr Publikationen

Eine Liste an Publikationen befindet sich hier.

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Forschungsgruppen

• Einbau in feste Phasen
• BMBF NukSiFutur Nachwuchsforschungsgruppe TecRad

Derzeit laufende Drittmittelprojekte

• Experimentell gestützte Berechnungen von Neutronenfeldern und den daraus resultierenden Aktivitäten in reaktorfernen Räumen (EBENE) Start: 04/2024, BMBF
• Wechselwirkungen von Technetium mit Mikroorganismen, Metaboliten und an der Mineral-Wasser-Grenzfläche - Radioökologische Betrachtungen (TecRad) Start: 07/2022, BMBF
• Redoxreaktivität von Selen in Mineralen (REDOX) Start: 06/2022, ANDRA

Eine Übersicht der abgeschlossenen Projekte finden Sie hier.

Team

Leitung
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Katharina Müller	801/P248	2439	k.muellerhzdr.de
Mitarbeiter
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Aline Chlupka	801/P203	3198 2518 2523	a.chlupkahzdr.de
Dr. Norbert Jordan	801/P218	2148	n.jordanhzdr.de
Stephan Weiß	801/P316	2758 2523	s.weisshzdr.de
Maud Emilie Zilbermann			m.zilbermannhzdr.de
Einbau in Festphasen
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Astrid Barkleit	801/P207	3136 2512 2518	a.barkleithzdr.de
"TecRad" Wechselwirkung von Technetium mit Mikroorganismen, Metaboliten und an Mineral-Wasser-Grenzflächen - Radioökologische Betrachtungen
Name	Geb./Raum	+49 351 260	Email
Dr. Natalia Mayordomo Herranz	801/P252	2076	n.mayordomo-herranzhzdr.de
Caroline Börner	801/P254	2251	c.boernerhzdr.de
Arkadz Bureika	801/P201	2434	a.bureikahzdr.de
Irene Cardaio	801/P254	2251	i.cardaiohzdr.de
Vijay Kumar Saini	801/P352	3328	v.sainihzdr.de

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Alumni

Name	at HZDR
Heidrun Neubert	Laborantin
Sara E. Gilson	PostDoc
Christa Müller	Laborantin
Quirina Isabella Roode-Gutzmer	Doktorandin
Isabelle Jessat	Doktorandin, promoviert 2023
Ghada Yassin	PostDoc
Maximilian Demnitz	Doktorand, promoviert 2022
Diana Marcela Rodriguez Hernandez	Doktorandin, promoviert 2021
Henry Lösch	Doktorand, promoviert 2021
Manuel Eibl	Doktorand, promoviert 2020
Susanne Lehmann	Doktorandin, promoviert 2020