Grüner Rost hält radioaktiven Abfall in Schach
Eine natürlich vorkommende, klebrige Substanz namens grüner Rost scheint neuen Forschungen zufolge hervorragend dafür geeignet zu sein, radioaktiven Müll einzuschließen und ihn daran zu hindern, in die Umwelt auszulaufen. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Geochimica et Cosmochimica Acta veröffentlicht und könnten sich für die Konstruktion von Lagerstätten für radioaktiven Abfall hilfreich erweisen, die tausenden von Jahren intakt bleiben müssen. Die Studie wurde teilweise durch die Projekte ACTINET-6 ("Network for actinides sciences") und FUNMIG ("Fundamental processes of radionuclide migration") finanziert, die 6,4 Mio. EUR bzw. 8 Mio. EUR aus dem Sechsten Euratom-Rahmenprogramm (RP6) erhielten. Verbrauchter Kernbrennstoff enthält eine Vielzahl radioaktiver Substanzen, von denen einige mehrere tausend Jahre lang gefährlich bleiben. Gegenwärtig wird dieser Abfall zur Entsorgung tief in der Erde vergraben. In Skandinavien, zum Beispiel, wird der radioaktive Abfall 500 Meter unter der Erdoberfläche in Kanistern aus Gusseisen mit einer Innenwand aus Kupfer gelagert. Noch weiter von der Umwelt kann der Abfall mit Bentonite abgeschirmt werden, einer Art Ton, der aufquellt, wenn er mit Grundwasser in Kontakt kommt. Eine Substanz, die den Konstrukteuren dieser Lagerstätten immer wieder Kopfzerbrechen bereitet, ist Neptunium; es macht zwar nur 0,05% des verbrauchten nuklearen Brennmaterials aus, durch seine lange Halbwertszeit jedoch ist es über einen extrem langen Zeitraum gefährlich und stellt ein Gesundheitsrisiko für den Menschen dar, selbst wenn es 5 Millionen Jahre nach der Entsorgung in die Umwelt gelangt. In dieser Studie untersuchten Forscher die Fähigkeit von grünem Rost, Neptunium zu stoppen. Grüner Rost ist eine Art Ton und besteht aus nur teilweise gerostetem Eisen; da er nicht vollständig gerostet ist, hat er ein Defizit an Elektronen und reagiert somit sehr leicht mit anderen Schadstoffen. Diese "Art grüner Klebstoff" (wie die Forscher den grünen Rost beschreiben) kommt natürlich in sauerstoffarmen Gewässern vor. Weil er so reaktiv ist, wird er schnell zu einfachem roten Rost, sobald er mit Sauerstoff in Kontakt kommt. Grüner Rost ist jedoch sehr einfach herzustellen, indem Eisensulfat und Natriumhydroxid in Wasser gegeben werden. Nach Aussage der Forscher zeigten ihre Tests, dass grüner Rost in der Lage ist, Neptunium schnell einzuschließen und zu halten. Das Team hofft, dass diese Erkenntnisse bei der Konstruktion zukünftiger Lagersysteme für radioaktiven Abfall Anwendung finden werden. "Unsere Studie zeigt, dass selbst der sicherste Einschluss von radioaktivem Abfall noch sicherer gemacht werden kann, wenn die radioaktiven Abfallkanister an einem Ort vergraben werden, an dem sich grüner Rost bildet", sagt Dr. Bo Christiansen. In Hinblick auf die Zukunft merken die Forscher an: "Der genaue Prozess der Inkorporationsreaktion, sowie das langfristige Verhalten des eingeschlossenen [Neptuniums] jedoch sind noch nicht klar und sollten detailliert untersucht werden." Viele Jahre lang wurde grüner Rost als Problem gesehen, und die Forscher verwendeten viel Energie darauf, herauszufinden, wie die Bildung von grünem Rost in Stahlbeton verhindert werden kann. Neuste Studien jedoch haben gezeigt, dass seine reaktive Eigenschaft ihn zu einem mächtigen Werkzeug bei der Reinigung vieler Arten von Verschmutzung macht. "Neptunium ist ein relativ exotisches Problem. Es gibt nicht viele Menschen, die ein Depot für radioaktiven Abfall sichern müssen. Grüner Rost hat sich jedoch als äußerst wirksam gegen nahezu jede Art der Verschmutzung erwiesen", so Dr. Christiansen. "Bereits vor einiger Zeit haben wir gezeigt, wie grüner Rost mit krebserregendem Chrom (6) reagiert, und es in Chrom (3) verwandelt. Chrom (3) ist nicht nur ungiftig, sondern auch eines der vom menschlichen Körper benötigten Spurenelemente." Dennoch warnt Dr. Christiansen, grüner Rost sei keine "Schnelllösung" für Verschmutzungen. "Grüner Rost ist keine Schnelllösung, die plötzlich auftaucht, um nach einer Verschmutzung sauber zu machen", erklärt er. "Unsere Experimente jedoch haben erstaunliche Resultate ergeben, die der Natur dabei helfen können, sich selbst zu reinigen. Und das sogar, wenn die Verschmutzung mit einer so gefährlichen Substanz wie Neptunium erfolgt ist."Weitere Informationen unter: University of Copenhagen: http://www.ku.dk(öffnet in neuem Fenster) Geochimica et Cosmochimica Acta: http://www.elsevier.com/locate/gca(öffnet in neuem Fenster) ACTINET-Projekt: http://www.actinet-i3.eu/(öffnet in neuem Fenster) FUNMIG-Projekt: http://www.funmig.com/(öffnet in neuem Fenster)
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