Projektbeschreibung

Das „UV-ToN“-Vorhaben wird im Rahmen des BASE-Doktorandenkonzeptes in Kooperation mit der Friedrich-Schiller-Universität Jena durchgeführt und dort durch Prof. Dr. habil. Thorsten Schäfer, Lehrstuhl für Angewandte Geologie, betreut. Die Arbeiten erfolgen zudem im wissenschaftlichen Austausch mit dem im Mont Terri Projekt laufenden In-situ-Experiment „Bitumen-Nitrate-Clay Interaction (BN)", an dem das BASE seit 2019 beteiligt ist.

Realitätsnahe Laborexperimente zum Verhalten von Tongestein

In Anlehnung an das BN-Experiment des Mont Terri Projekts werden zunächst unter Verwendung von pH-neutralem, künstlich hergestelltem Porenwasser (Artificial Pore Water) grundlegende Laborversuche an Opalinuston durchgeführt. Anschließend wird in realitätsnahen Laborexperimenten die Machbarkeit einer Erhöhung des pH-Wertes untersucht sowie die Auswirkungen eines erhöhten pH-Wertes auf das umgebende Tongestein analysiert. Die Ergebnisse sollen gegebenenfalls die zukünftige Gestaltung des In-situ-Experiments BN mitbestimmen. Mit Blick auf die Endlagerung radioaktiver Abfälle werden zu Vergleichszwecken weitere Tongesteine herangezogen.

Arbeitsschwerpunkte des Vorhabens

Im Rahmen der grundlegenden Arbeiten zu einer pH-Werterhöhung des aquatischen Systems fokussiert das „UV-ToN“-Vorhaben vornehmlich folgende Arbeitsschwerpunkte:

• Biotische und abiotische Untersuchungen und Charakterisierung von Tonmineralphasen verschiedener Tonformationen – biotisch beschreibt Einflüsse durch Lebewesen, abiotisch dagegen chemische oder physikalische Prozesse ohne Beteiligung von Lebewesen,
• Variation der Versuchsbedingungen: oxisch (sauerstoffhaltig) / anoxisch (ohne Sauerstoff),
• Untersuchung des Verhaltens von radiologisch inaktiven Spezies von Selen – im Hinblick auf das dosisrelevante Selen-79 (radioaktives Isotop von Selen) – unter verschiedenen Redoxbedingungen,
• interdisziplinäre biogeowissenschaftliche Untersuchungen zu potenziellen mikrobiellen Gemeinschaften in Tongesteinen sowie
• in Abhängigkeit von den erhaltenen analytischen Ergebnissen die Modellierung von Transportprozessen (optional).

Für die abiotischen Untersuchungen kommen moderne analytische Methoden wie beispielsweise Massenspektrometrie (hier: LA-ICP-MS) oder asymmetrische Fluss-Feldflussfraktionierung (AF4) zum Einsatz.

Mit dem „UV-ToN“-Vorhaben leistet das BASE einen wichtigen experimentellen Beitrag für die zukünftige Ausrichtung des BN-Experiments im Mont Terri Projekt. Zudem fördert das BASE mit dem im eigenen Doktorandenkonzept angesiedelten Vorhaben die Ausbildung von wissenschaftlichem Nachwuchs im Bereich der Endlagerung radioaktiver Abfälle.

Kontakt