Actinidenforschung mit Synchrotronstrahlung

Das Institut für Nukleare Entsorgung (INE) des Forschungszentrums Karlsruhe (FZK) hat ein speziell für Untersuchungen an Actiniden und anderen radioaktiven Materialien geeignetes Strahlrohr ("INE-Beamline") an der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA des FZK konzipiert, gebaut und vor kurzem in Betrieb genommen. An der neuen INE-Beamline können radioaktive Proben bis zum 106-fachen der Freigrenze gemessen werden. Zusammen mit den benachbarten Actinidenlaboratorien des INE und den dort vorhandenen experimentellen Möglichkeiten und analytischen Methoden ist diese Einrichtung einzigartig in Europa und stellt ein äußerst wirksames Instrumentarium für die Forschung auf dem Gebiet der Geochemie der Actiniden und der Grundlagenforschung im Bereich der Actinidenwissenschaften dar.

Bei Langzeitsicherheitsbetrachtungen für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle spielen die Actiniden eine entscheidende Rolle, da sie über sehr lange Zeiträume den Hauptbeitrag zur Radiotoxizität der Abfälle liefern. Voraussagen zur Radionuklidfreisetzung über so große Zeiträume, wie sie für Langzeitsicherheitsanalysen gefordert werden, lassen sich nicht durch die zeitliche Extrapolation makroskopisch beobachteter Phänomene erhalten sondern können nur durch das Verständnis der molekularen Prozesse erfolgen

Die Kenntnis des physikalisch/chemischen Zustands (der "Speziation") von Actiniden unter den geochemischen Bedingungen ist dabei von ausschlaggebender Bedeutung. Hier kann die Röntgenabsorptionsspektroskopie wichtige Beiträge liefern, da die Analyse der mit der Röntgenabsorption verbundenen Feinstruktur (XAFS - "X-ray Absorption Fine Structure") eine leistungsfähige Technik zur Untersuchung der Actinid-Speziation auf molekularer Ebene ist. Dem wurde mit dem Bau der INE-Beamline Rechnung getragen.

Quelle: Aktuelle Wochenschau