RULET - "Rückhaltung und Löslichkeit dosisrelevanter Radionuklide unter den reduzierenden Nahfeldbedingungen eines Endlagers im Ton- oder Kristallingestein"

Zuwendungsgeber:

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV)

Laufzeit:

01.11.2024 bis 30.04.2028

Partner:

• Karlsruhe Institute for Technology, Institute for Nuclear Waste Disposal (KIT-INE, Karlsruhe, Germany)
• Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) GmbH (Braunschweig, Germany)   
• Institut für Energie- und Klimaforschung Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit (IEK-6, Jülich, Germany)

Mitarbeitende:

N.N. (Doktorand), N.N. (Postdoc), N. Mayordomo, K. Müller

Förderkennzeichen:

02 E 12224B

Projektträger:

Projektträger Karlsruhe (PTKA)

Kurzbeschreibung:

Das Verbundprojekt RULET beschäftigt sich mit den sicherheitsrelevanten physikochemischen Eigenschaften und der Rückhaltung von ⁹⁹Tc, ⁷⁹Se, ²²⁶Ra und ¹⁴C im Nahfeld eines Endlagers. Im Fokus stehen dabei Festphasen, Oxidationsstufen und Lösungsspezies, wie sie im unmittelbaren Umfeld der Abfallcontainer zu erwarten sind. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf chemischen Reaktionen und Gleichgewichtsprozessen mit Eisen(II)-haltigen sekundären Korrosionsphasen. Die Erkenntnisse der Untersuchungen aller Projektpartner werden zusammengefasst und in einem vereinfachten Stoffausbreitungsmodell für ein generisches Endlager eingesetzt. Hiermit wird geprüft, ob die neuen Erkenntnisse zu einer Reduzierung von Konservativitäten beitragen konnten, oder ob ggf. neue mobilitätssteigernde Prozesse auftreten können. Auf Basis der Befunde werden Empfehlungen abgleitet, in welcher Form die gefundenen Rückhalte- und Mobilisierungsmechanismen bei Sicherheitsbewertungen berücksichtigt werden sollen. Zudem erweitern die erhaltenen Ergebnisse die physikalisch-chemische Datengrundlage, die sowohl für thermodynamische Berechnungen des Radionuklidquellterms als auch für reaktive Stofftransportmodelle benötigt werden.

Ziel des Teilvorhabens des HZDR ist die Identifikation von Rückhalteprozessen für das Spaltprodukt ⁹⁹Tc und im geringeren Umfang für ⁷⁹Se an Eisen(II)-Carbonatmineralen. Dabei werden auch konkurrierende Reaktionen erfasst, sowie der Einfluss des Redoxzustandes untersucht. Neben Batchversuchen sind spektroskopische Speziesnachweise ein wichtiger Bestandteil der Untersuchungen. Thermodynamische Daten werden ermittelt und im Fall hinreichender Qualifizierung in die Referenzdatenbasis THEREDA implementiert. Sorptionsparameter werden in die mineralspezifische Sorptionsdatenbank RES³T eingebunden. Ein weiteres Ziel stellt die Untersuchung und Charakterisierung der relevanten niederen Oxidationsstufen des 99Tc und deren Komplexbildung mit anorganischen Liganden dar.