In-situ-Strukturuntersuchungen von Neptunium-Spezies in wässriger Lösung unter reduzierenden Bedingungen

• Antragsteller: Dr. Christoph Hennig
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5455212

Die Struktur von Neptunium-Spezies in wässriger Lösung ist bislang unzureichend untersucht worden. Dies gilt insbesondere für die niedrigen Oxidationsstufen. Die Kenntnis derartiger Spezies hat für die Actinidenchemie Grundlagencharakter. Sie ist weiterhin zur Beurteilung der Wechselwirkung des Neptuniums in Geo- und Bio-Systemen von weitreichender Bedeutung, da die Strukturparameter eine Voraussetzung zur Identifizierung der Spezies in der Umwelt sind. Im Rahmen dieses Vorhabens soll die Struktur von Neptunium-Spezies in Lösungen untersucht werden. Dabei sollen Systeme ausgewählt werden, die einerseits aus chemischer Sicht Modellcharakter haben und andererseits für die Umweltforschung relevant sind. Der Oxidationszustand des Neptuniums soll ohne Änderung anderer chemischer Parameter in die Stufen V, IV und III überführt werden. Die Strukturuntersuchung der Neptunium-Spezies erfolgt in situ mittels EXAFS-Spektroskopie am Radiochemiemessplatz der Rossendorf Beamline in Grenoble. Die Redoxbedingungen werden mit einer eigens für Untersuchung von Radionukliden entwickelten spektro-elektrochemischen Zelle eingestellt. Die Ergebnisse sollen eine Grundlage für die elementselektive Speziation von Neptunium in Nuklearabfällen und für das Studium von Migrationsszenarien von Neptunium in der Umwelt schaffen. Dadurch hat das Vorhaben neben seinem Grundlagencharakter auch erhebliche Bedeutung für die Abschätzung einer langfristig sicheren Endlagerung von Nuklearabfällen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen