Das Projekt "Teilprojekt 4: Universität des Saarlandes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.1 Anorganische und Analytische Chemie und Radiochemie durchgeführt. Ziel des FuE-Vorhabens ist es, das geochemische Verhalten von Actiniden (U(VI)) und Lanthanoiden (Eu(III), Gd(III)) als deren Stellvertreter, auch unter dem Einfluss von Grundwasserbedingungen mit hohen Salinitäten in natürlichem Tongestein zu untersuchen. Zusätzlich sollen ein Teil dieser Untersuchungen bei höheren Temperaturen durchgeführt werden, um die hier noch vorhandenen Datenlücken zu verringern. Basierend auf Ergebnissen der bisherigen Arbeiten sollen im ersten Teil des Projektes die Untersuchungen, die bislang nur an Opalinuston und synthetischem Porenwasser mittlerer Ionenstärke (ca. 0,4 mol/L) durchgeführt wurden, auf Opalinuston erweitert werden, der verschieden hohen Grundwasser-Salinitäten (bis zu 5 mol/L) ausgesetzt wird. Damit soll überprüft werden, inwieweit die Ergebnisse im System Opalinuston/Porenwasser auf die in Nord- bzw. Nordwestdeutschland vorherrschenden Bedingungen übertragbar sind. Ein zweiter Projektschwerpunkt soll sich mit dem Komplexierungsverhalten der Metalle mit organischen und anorganischen Komplexliganden (Lactat, Salicylat bzw. Huminsäure zum Vergleich mit vorhandenen Ergebnissen sowie Borat) im Übergang von wässrigen Lösungen auf salinare Systeme beschäftigen. Durch Anpassung der vorhandenen Tools zur Metall-Speziation (CE- bzw. LC-ICP-MS) an salinare Systeme sollen hierbei Komplexbildungskonstanten bei höherer Ionenstärke bestimmt werden, da für salinare Systeme die Datenlage zur Komplexierung bzw. Kolloidbildung noch lückenhaft ist.
Das Projekt "Teilprojekt 7: Technische Universität Dresden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Analytische Chemie, Professur Radiochemie, Radioökologie durchgeführt. Die geplanten Arbeiten an der TU Dresden sind thermodynamische und spektroskopische Untersuchungen zur Wechselwirkung von Am(IIII) mit endlagerrelevanten Liganden in hochsalinaren Lösungen, mit dem Ziel, die vorhandenen Lücken in den thermodynamischen Datenbanken zu schließen. Es soll erstmalig die Wechselwirkung von Am(III) mit Borat untersucht und hierzu gesicherte thermodynamische Daten ermittelt sowie die bisherige thermodynamische Datenbasis von Am(III) hinsichtlich der Wechselwirkungen mit Modellliganden für Huminstoffe und Tonorganika in salinaren Lösungen hoher Ionenstärken erweitert werden. Das beinhaltet auch die Modellierung der notwendigen Wechselwirkungskoeffizienten (SIT-und Pitzerparameter). Hierzu werden Speziationsuntersuchungen von Am(III), gegebenenfalls von den inaktiven Analoga Eu/Nd in Abhängigkeit von a) pH,(2-10), b) Ionenstärke (relevant für Salinar, Tonporenwässer), c) Salzmedium (NaCl, CaCl2), d) Temperatur (bis 80 Grad Celsius) mit Borat (und diversen Bor-Spezies) sowie mit sauerstoffhaltigen Modellliganden (und a. Tartrat, Lactat, Citrat, Salicylat), die als Modellverbindungen für mobile Tonorganika bzw. Huminstoffe fungieren, durchgeführt. Die Komplexspezies werden mittels spektroskopischer Speziationsmethoden (TRLFS, UV-Vis, Raman, FT-IR) charakterisiert. Die dazugehörigen Komplexbildungsenthalpie und -entropiewerte sollen mit hoher Präzision mit der Mikro-Titrationskalorimetrie bestimmt werden, die erstmalig in der Actinidenchemie angewandt werden soll.