Die Forschungstätigkeit unserer Gruppe erstreckt sich auf die Untersuchung des chemischen Verhaltens von Radionukliden in wässrigen Systemen, wie sie im Kontext der nuklearen Entsorgung von nuklearem Abfall relevant sind. Der Schwerpunkt liegt auf Löslichkeitseigenschaften langlebiger Aktiniden (Pu, Np, U), Spalt- und Aktivierungsprodukte (Tc, Sn, Zr, Nb, Ni), sowie chemotoxischen und weiteren Elementen von Relevanz im Kontext der nuklearen Entsorgung (Fe). Diese Aktivitäten beinhalten die Analyse von Gleichgewichtsreaktionen zwischen löslichkeitskontrollierenden Radionuklid-Festphasen und wässriger Radionuklidspezies, der Komplexierung mit relevanten Liganden, sowie von Redoxreaktionen. Der Ansatz, diese komplexen Systeme anzugehen, beruht vorwiegend auf klassischen Methoden der Lösungschemie (z.B. Löslichkeitsexperimenten, Absorptionsspektroskopie) und Festphasencharakterisierung, und beinhaltet weiterhin neuste spektroskopische Techniken wie zeitaufgelöste LASER Fluoreszenzspektroskopie (TRLFS) und Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAFS). Unsere experimentellen Studien werden systematisch als Funktion verschiedener Lösungsparameter durchgeführt, mit dem Ziel, die zu erwartenden geochemischen Randbedingungen verschiedener Konzepte geologischer Tiefenlager abzudecken. Ein spezieller Forschungszweig befasst sich mit dem Einfluss erhöhter Temperaturen auf die Lösungschemie von Radionukliden, die sich aus dem Zerfall von wärmeentwickelndem nuklearem Abfall in einem Endlager einstellen können. Unsere Studien liefern ein adäquates Prozessverständnis und eine thermodynamische Beschreibung der untersuchten Radionuklidsysteme, und beinhalten auch die Ableitung von Aktivitätsmodellen (SIT, Pitzer). Die entsprechenden Daten stellen die Grundlage für thermodynamische Datenbanken sowie geochemische Berechnungen dar, welche eine Schlüsselrolle bei Langzeitsicherheitsnachweisen für nukleare Endlager spielen.

Unsere Forschungsgruppe trägt weiterhin zu mehreren nationalen Projekten im Zusammenhang mit dem Standortauswahlverfahren („Endlagersuche“) in Deutschland bei (z.B. den von BGE finanzierten ParFrei und AbStand), und unterstützt BGE u.a. durch Sachverständigentätigkeiten im Kontext der Schachtanlage Asse II. Unsere Gruppe ist auch bei der Entwicklung der nationalen thermodynamischen Referenzdatenbank für Actiniden und Spaltprodukte (THEREDA-Projekt) aktiv. Unsere wissenschaftliche Expertise in diesem Forschungsbereich spiegelt sich auch in wesentlichen Beiträgen zu hochrelevanten internationalen Projekten wider, u.a. dem Datenbankprojekt der OECD NEA-TDB, der Datenbasis ThermoChimie, dem Subcommitte on Solubility and Equilibrium Data (SSED) der IUPAC, oder dem Plutonium Handbook der American Chemical Society. Langjährige Kooperationen mit nationalen und internationalen Forschungsgruppen und Waste Management Organisationen hat in unserer Gruppe ebenso eine lange Tradition.

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