Entsorgung radioaktiver Abfälle wird verbessert

Kürzlich hat man im Rahmen eines EU-Projekts bewiesen, dass sich bestimmte radioaktive Atome schneller und umfassender als bisher angenommen durch Tongesteine hindurchbewegen. Da die Langzeitlagerung radioaktiver Abfälle in tiefen unterirdischen Tonvorkommen übliche Praxis ist, besteht ein dringender Bedarf an verbesserten Modellen für diesen Prozess.

Das EU-finanzierte Projekt "Processes of cation migration in clayrocks" (CATCLAY) verfolgte deshalb das Ziel, Modelle der Lagerung radioaktiver Abfälle in geologischen Lagerstätten zu verbessern.

CATCLAY griff auf kontrollierte Experimente zurück, um das Verhalten von radioaktiven Atomen nachzuahmen, die sich durch Tongesteine bewegen. Den Hauptteil der Arbeit widmete man der Entwicklung und Verfeinerung von genauen Verfahren zur Messung dieser extrem kleinen Bewegungen.

Die Forscher wählten vier verschiedene radioaktive Kationen (positiv geladene Atome), und zwar Strontium, Zink, Kobalt und Europium, um die verschiedenen Arten von in Proben von radioaktiven Abfällen vorhandenen Atomen zu repräsentieren. Danach maßen sie die Bewegung dieser Kationen durch verdichteten Ton unter verschiedensten Bedingungen.

CATCLAY entwickelte im Folgenden ein neues Modell der radioaktiven Kationendiffusion durch Tongesteine und validierte sie unter Nutzung experimenteller Daten. So ergab sich, dass der Kationentyp einen großen Einfluss auf die Diffusionsgeschwindigkeit hat.

Zu guter Letzt verbrachten die CATCLAY-Forscher etwas Zeit damit, die Veränderungen in den mikroskopisch kleinen Poren in Illit und weiteren verdichteten Tonproben zu untersuchen. Auch diese Informationen werden zu verbesserten Diffusionsmodellen beitragen.

Der Wissenszuwachs über die Kationendiffusion, zu dem man im Lauf von CATCLAY gelangt ist, wird erhebliche Auswirkungen auf die Sicherheit und Wirksamkeit des Umgangs mit radioaktiven Abfällen haben.