Helmholtz Perspektiven Jan 2015

Helmholtz Perspektiven Januar – Februar 2016 32 FORSCHUNG Mikroben, Algen oder Pilze? Solche Fragen will Thorsten Stumpf vom Institut für Ressourcenökolo- gie beantworten. Um in die Labore zu gelangen, betritt er zunächst eine Schleuse, loggt sein persönliches Dosimeter ein, schlüpft in einen grünen Kittel und weiße Schuhe. In Handschuhboxen, die vor der Alpha-Strahlung schützen, stehen Hunderte von weißen Behältern auf Schütteltischen. Sie enthalten Lösungen mit Americium, Curium, Neptunium oder Plutonium, vermischt mit Mineralien wie Calzit, Eisenoxiden oder Muskovit und unterschiedlichen Mikrobenstämmen. Akkurat beschriftet steht alles an seinem Platz, eine Ordnung, die typisch für die Arbeit der Mikrobiologen sei, sagt Stumpf. Und natürlich stehen auch keine Kaffeetassen herum, im Kontrollbereich sind Essen und Trinken tabu. Hier untersuchen die Forscher systematisch, welche Verbindungen unter verschiedenen Bedingun- gen entstehen und wie sie sich auf Oberflächen anlagern. Dabei analysieren sie nicht nur die Endprodukte, sondern ermitteln mit physikalischen Methoden auch die Bildungskonstanten, die Beweg- lichkeit der Endprodukte, ihre Löslichkeit oder ihre Tendenz, Kolloide zu bilden. Das Institut verfügt über Labore mit Röntgendiffraktometer, Kernreso- nanzspektroskopen, Fluoreszenz- und Laserspektro- skopiegeräten sowie über ein großes Geo-PET-Gerät, um zu untersuchen, wie gelöste oder kolloidale Komponenten durch Bohrkerne wandern können. „Nur so können wir einigermaßen zuverlässige Prognosen dazu abgeben, welche Verbindungen in größerem Ausmaß entstehen könnten und ob sie mobil sind oder nicht“, erklärt Stumpf. Die Daten stehen Forschern, Behörden und zukünftigen End- lagerbetreibern aus aller Welt zur Verfügung. So ist Plutonium chemisch recht vielseitig, es kann verschiedene Oxidationsstufen einneh- men und dadurch ganz unterschiedlich reagieren. „Aber die Randbedingungen sind entscheidend“, sagt Stumpf. „Je nach dem pH-Wert und anderen chemischen Randbedingungen im Salz oder im Ton stellt sich eine bestimmte Oxidationsstufe fest ein. Jetzt untersuchen wir noch alle Möglichkeiten, aber wenn erst der Standort für ein Endlager in Deutsch- land feststeht, können wir noch genauer eingren- zen, welche Reaktionen überhaupt denkbar sind.“ Auch die Organismen, die tief im Untergrund unter unwirtlichsten Bedingungen gedeihen, sind noch ein weitgehend unbekannter Faktor. Nach dem Verschluss des Endlagers setzen sich vor allem anaerobe Organismen durch – das sind solche, die ohne Sauerstoff auskommen. Sie könnten die Be- hälter angreifen, das Eisen allmählich verstoffwech- Vorsicht geboten HZDR-Forscherin Marisol Janeth Lozano Rodriguez untersucht, ob sich verschiedene Materialien dauerhaft an radioaktive Metalle binden können. Bild: AVANGA Lesen Sie das vollständige Interview mit Michael Sailer unter: www.helmholtz.de/ sailer

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