MRS – Scientific Basis for Nuclear Waste Management symposium 2015, Montpellier
Das Institut für Kristallographie (IfK) der RWTH Aachen und das Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK)-6 des Forschungszentrums Jülich kooperieren unter anderem im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojektes „Conditioning“ (Grundlegende Untersuchungen zur Immobilisierung langlebiger Radionuklide mittels Einbau in endlagerrelevante Keramiken). Unsere letzte öffentlichkeitswirksame gemeinsame Aktivität bestand in der Teilnahme am Symposium „Scientific Basis for Nuclear Waste Management“ der MRS (Materials Research Society) in Montpellier.
Die Tagung der MRS findet jährlich in Boston statt (aktuell 29.11.-04.12.2015), das Symposium für Nukleare Entsorgung wird allerdings jedes zweite Jahr von international führenden Forschungsgruppen organisiert und findet an wechselnden Standorten statt, dieses Jahr an der Mittelmeerküste Frankreichs. Ausgetragen von der Université de Montpellier, vom CEA Marcoule (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives), vom CNRS (Centre national de la recherche scientifique) und vom Forschungszentrum Jülich wurden vom 2. bis zum 6. November 2015 die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse im Bereich der nuklearen Entsorgung vorgestellt und diskutiert.
Die Entsorgung hochradioaktiver Abfälle wird auch in der Bundesrepublik Deutschland auf lange Sicht ein relevantes Thema für die Forschung bleiben. Zurzeit wird hierzulande das Ziel der direkten Endlagerung abgebrannter Brennelemente verfolgt. Nichtsdestotrotz ist es wichtig, für spezielle Abfallströme (wie z.B. minore Aktinoide) alternative Matrices zur Immobilisierung der Radionuklide bereitzustellen. Für die minoren Aktinoide erscheint der Monazit-Strukturtyp aufgrund seiner Flexibilität gegenüber chemischem Ersatz und seiner relativen Strahlenbeständigkeit (gutes Rekristallisationsverhalten) eine geeignete keramische Matrix zur Immobilisierung zu sein.
Natürlicher Monazit, mit einem Alter von bis zu 3.2 Milliarden Jahren, enthält bis zu 27 Gewichtsprozent UO2 und ThO2 (Lumpkin 2006), ohne dabei nennenswerte Strahlenschäden aufzuweisen. Aus diesen und anderen Gründen sind keramische Monazitphasen potenzielle Kandidaten für zukünftige Entsorgungsstrategien. Ziel unserer gemeinsamen Forschung im Rahmen von JARA-ENERGY ist die Entwicklung und Charakterisierung neuer Phasen zur dauerhaften Einbindung von Aktinoiden.
Die erfolgreiche Entwicklung solcher Immobilisierungsphasen stellt eine neue Option für eine sichere nukleare Entsorgung dar.
Abb. 2: Einkristalle La(1-x)PrxPO4. Von links nach rechts: x = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8
Literatur: Gregory R. Lumpkin, Ceramic Waste Forms for Actinides, Elements, Vol. 2, pp 365-372
MRS: www.mrs.org
Université de Montpellier: http://www.umontpellier.fr/
CEA Marcoule: http://portail.cea.fr/
CNRS: http://www.cnrs.fr/