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Viktor Dück

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Promotionsarbeiten


Radium-Sorption an natürlich vorkommenden Mineralphasen


Promotionsstudent:
Viktor Dück
Betreuer:
Dr. Frank Bok, Dr. Norbert Jordan (HZDR)
Abteilung:
Thermodynamik der Aktiniden
Zeitraum:
07/2022-06/2025


Ziel der Arbeit ist es das Sorptionsverhalten des NORMs Radium an den natürlichen Mineralphasen Quarz und Gibbsit auf molekularer Ebene zu klären. Methodisch kommen moderne Oberflächen-Röntgenbeugungstechniken (CTR und RAXR) zum Einsatz, die nach Bedarf mit mikroskopischen (TEM, SEM, AFM) und spektroskopischen (TRLFS) Techniken, sowie klassischen Batch-Sorptions- und Desorptionsexperimenten kombiniert werden.

Um die Forschungslücken in diesem Bereich zu schließen, sind die beiden Phasen Quarz (SiO2) und Gibbsit Al(OH)3 besonders geeignet, da beide Phasen eine einfache Struktur mit nur einer Oberflächengruppe aufweisen (Gibbsit mit Aluminolgruppen und Quarz mit Silanolgruppen). Um mögliche Unterschiede zwischen den Erdalkalimetallen bei der Sorption aufzuzeigen werden neben Radium auch Sorptionsversuche mit Barium und Strontium durchgeführt. Anhand der Reaktionskonstanten und der Speziationen der Sorptive wird mittels Surface Complexation Modeling ein Model für die Sorption von Erdalkalielementen auf Quarz und Gibbsit erstellt. Diese Modelle werden zur Grundlage genommen um weiterführende Modelle komplexere Minerale wie Beispielsweise für Feldspäte zu errechnen.

Dieses Projekt wurde aus dem Euratom-Forschungs- und Ausbildungsprogramm 2019-2020 unter der Fördervereinbarung Nr. 900009 finanziert.