Umweltchemie: Ferntransport von Plutonium durch Kolloide
Actinide – eine Gruppe radioaktive Elemente wie Thorium, Uran und Plutonium – gelten im Allgemeinen als schwer wasserlöslich. Dennoch kontaminieren sie Gewässer über größere Distanzen hinweg, indem sie an Kolloide genannte kleine Partikel binden und mit diesen transportiert werden, wie nun Forscher um Rodney Ewing von der Universität von Michigan in Ann Arbor nachwiesen.
Die Forscher spürten noch in drei bis vier Kilometer Entfernung zur kerntechnischen Produktionsstätte von Mayak im Ural Plutonium im Grundwasser auf, dass innerhalb von 55 Jahren unterirdisch mit der Flüssigkeit dorthin sickerte. Die Aktivität des Plutoniums beträgt an dieser Stelle noch 0,16 Bequerel pro Liter, während es an der Quelle – der Wiederaufbereitungsanlage von Mayak – 1000 Bequerel pro Liter sind. Siebzig bis neunzig Prozent des von den Wissenschaftlern außerhalb des Anlagenbereichs gefundenen Plutoniums war dabei an Kolloide gebunden, die folglich hauptverantwortlich für großräumige Verteilung waren. Ionen-Massenspektroskopie dieser kleinsten Bodenpartikel enthüllte, dass es sich dabei vornehmlich um amorphe Eisenoxid-Kolloide handelte, die Plutonium-4-Hydroxide oder -Karbonate und auch Uran-Karbonate anlagern.
Ewing und seine Kollegen raten daher dringend, diesen Transportweg bei zukünftigen Endlagerstätten für Atommüll – beispielsweise die hochkontrovers diskutierte Einlagerung in den Yucca-Mountains in Nevada – zu berücksichtigen, da auch dort zumeist die geochemischen und hydrologischen Bedingungen zur Bildung der gefährlichen Kolloide gegeben sind.
Die Forscher spürten noch in drei bis vier Kilometer Entfernung zur kerntechnischen Produktionsstätte von Mayak im Ural Plutonium im Grundwasser auf, dass innerhalb von 55 Jahren unterirdisch mit der Flüssigkeit dorthin sickerte. Die Aktivität des Plutoniums beträgt an dieser Stelle noch 0,16 Bequerel pro Liter, während es an der Quelle – der Wiederaufbereitungsanlage von Mayak – 1000 Bequerel pro Liter sind. Siebzig bis neunzig Prozent des von den Wissenschaftlern außerhalb des Anlagenbereichs gefundenen Plutoniums war dabei an Kolloide gebunden, die folglich hauptverantwortlich für großräumige Verteilung waren. Ionen-Massenspektroskopie dieser kleinsten Bodenpartikel enthüllte, dass es sich dabei vornehmlich um amorphe Eisenoxid-Kolloide handelte, die Plutonium-4-Hydroxide oder -Karbonate und auch Uran-Karbonate anlagern.
Ewing und seine Kollegen raten daher dringend, diesen Transportweg bei zukünftigen Endlagerstätten für Atommüll – beispielsweise die hochkontrovers diskutierte Einlagerung in den Yucca-Mountains in Nevada – zu berücksichtigen, da auch dort zumeist die geochemischen und hydrologischen Bedingungen zur Bildung der gefährlichen Kolloide gegeben sind.
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