Untersuchungen zum Einfluss geochemischer Parameter auf die Sorption und Desorption von Lanthanoiden und Uran an Opalinuston als potentielles Wirtsgestein einer Endlagerstätte

Möser, Christina - Universität des Saarlandes (2010)

Die Entwicklung von Endlagerstätten von radioaktiven Abfällen in tiefen geologischen Formationen, ist eine wichtige Aufgabe für die Zukunft. Um eine Sicherheit für mehrere hundert Tausend Jahre zu gewährleisten, müssen die Prozesse der Wechselwirkung zwischen den eingelagerten Stoffen und der umgebenden Formation verstanden und eingeschätzt werden.

Diese Arbeit leistet ihren Beitrag zu diesem Verständnis, in dem sie Wechselwirkungen zwischen den Lanthanoiden Europium, Gadolinium und Terbium (Homologe zu den Actiniden Americium, Curium und Berkelium) sowie Uran zum Wirtsgestein Opalinuston unter dem Einfluss von Organik darstellt und interpretiert. Die Wechselwirkungen des sehr komplexen Systems aus Aquifer, Opalinuston und Metall-Ionen wird in drei binäre Systeme unterteilt.

Wechselwirkungen zwischen Lanthanoiden / Uran und Organik
Wechselwirkungen zwischen Lanthanoiden / Uran und Ton
Wechselwirkungen zwischen Organik und Ton

Durch geochemische Parameter (pH, Ionenstärke, Konkurrenzkationen) können diese stark beeinflusst werden. Die Untersuchung der Lanthanoide und ihrer Sorption / Desorption am Ton erfolgt mit Hilfe der Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma. Wechselwirkungen zwischen den Lanthanoiden und der Organik werden über eine Kopplung aus Kapillarelektrophorese und ICP-MS untersucht.

Unter den gewählten Bedingungen fördert die Modellorganik Huminsäure die Sorption und damit den Rückhalt der Metalle, während die kleineren organischen Verbindungen im Opalinuston zu einer Mobilisierung der Lanthanoide führen. Da die Organik im Opalinuston durch kleine organische Verbindungen dominiert wird, werden die Metall-Ionen hier schlechter vom Ton zurück gehalten und können sich so ausbreiten.

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