Fortschritte auf dem Weg zu einem effektiven Management radioaktiver Abfälle
Der stetig wachsende Bedarf an Energie und insbesondere an umweltfreundlicheren Energien stellt auch an die Atomenergie neue Anforderungen. Diese alternative Energieform, die mit keinerlei Kohlendioxidemissionen verbunden ist und großtechnisch erzeugt wird, dürfte daher einen erheblichen Anteil der produzierten Elektrizität ausmachen. Obwohl die Betreiber von Atomkraftwerken gegenwärtig verstärkt Maßnahmen für eine gesicherte Entsorgung radioaktiver Abfälle ergreifen, beschäftigt sich auch die Forschung mit diesem Thema - insbesondere was die langlebigeren radioaktiven Abfälle betrifft. Im Rahmen dieser Aktivitäten ist das Gebiet der Partitionierung im Hinblick auf chemische Separationstechniken und die Transmutation bei den Verfahren zur Radionuklidumwandlung Gegenstand der laufenden Forschung. Auf diesem Gebiet arbeiten die Teilnehmer des PARTNEW-Projekts an neuen Lösungsmittel-Extraktionsprozessen für Minor-Aktinoide. Elemente wie Americium und Curium sind in den hochradioaktiven sauren Raffinaten (Highly-active Acidic Raffinates, HARs) und Konzentraten (Highly-active Acidic Concentrates, HACs) enthalten, die bei der Wiederaufbereitung abgebrannter Kernbrennstoffe entstehen. Zum Projektumfang gehört auch die Entwicklung von Extraktionsmitteln wie Diamiden, polydentalen Stickstoffliganden und schwefelsäurehaltigen Liganden, die durch kombinatorische Syntheseverfahren hergestellt werden. Sowohl die Grundlagenforschung als auch Verfahrensstudien belegen das hohe Potenzial der DIAMEX-SANEX-Prozesse für ihre Empfindlichkeit im Hinblick auf die HAR-Konzentration. Außerdem erwiesen sich vorläufige Testergebnisse als ermutigend für die künftige Nutzung der DIAMEX-HACs. Bislang war es sehr schwierig, diese Minor-Aktinoide von Spaltprodukten zu trennen, insbesondere die trivalenten Lanthanoiden, die in sauren Abwässern enthalten sind. Die neuartigen Partitionierungsverfahren können zu einem erfolgreichen Entfernen der Minor-Aktinoide führen, die dann durch Techniken der Elementumwandlung weiter abgebaut werden können. Damit ist die erfolgreiche PARTNEW-Projektarbeit ein Teil des integrierten EUROPART-Projekts FP6 zur Partitionierung der in den nuklearen Abfällen enthaltenen Aktinoiden, die ein wichtiger Aspekt bei der Wiederaufarbeitung abgebrannter Kernbrennstoffe ist.
