Endlagerung hochradioaktiver Abfälle (Korrosionsmechanismen potentieller Behältermaterialien für die tiefengeologische Endlagerung hochradioaktiver Abfälle)

Für die Endlagerung hochradioaktiver Abfälle, wie z.B. abgebrannter Brennelemente aus Kernkraftwerken, wird in Deutschland ein geeigneter Standort gesucht. International gilt die tiefengeologische Endlagerung als bevorzugte Lösung. Dieses Konzept basiert auf einem multi-Barrieren­system, das die sichere Einschließung der Abfälle über eine Zeitspanne von bis zu einer Million Jahren gewährleisten soll. Zu den technischen Barrieren zählen der Behälter sowie ein umgebendes Puffermedium. Als mögliche Behältermaterialien werden beispielsweise Kupfer, Gusseisen mit Kugelgraphit oder Edelstahl diskutiert; als Puffermedien kommen quellfähiger Ton (Bentonit) oder Zement in Betracht. Neben den technischen Komponenten spielen auch geologische Rahmenbedingungen, etwa die lokale Hydrogeologie oder das Wirtsgestein, eine zentrale Rolle.

In der Arbeitsgruppe Mineralogie wird im Rahmen der Endlagerforschung das Korrosionsverhalten potenzieller Behältermaterialien sowie deren Wechselwirkung mit dem Puffermedium untersucht. Die Experimente erfolgen unter anwendungsnahen Bedingungen in eigens entwickelten Versuchsaufbauten. Eine umfassende Vor- und Nachcharakterisierung mittels komplementärer Methoden ermöglicht es, Veränderungen der Materialien detailliert nachzuverfolgen. Zum Einsatz kommen dabei unter anderem Röntgendiffraktometrie, Rasterelektronenmikroskopie, Ramanspektroskopie, µ-Röntgenfluoreszenzanalyse und Lichtmikroskopie.