Monte-Carlo-Untersuchungen zur Sorption von Radionukliden an organisch modiziertem Montmorillonit bei Anionenkonkurrenz

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Aufgrund ihrer Fähigkeit, neben Kationen auch Anionen zu binden, besteht großes Interesse an organisch modifizierten Bentoniten als geotechnisches Barrierematerial in Endlagern für radioaktive Abfälle. Sie könnten den Eintritt einiger besonders langlebiger, dosisrelevanter Radionuklide wie 36CI, 79Se, 99Tc und 129I, die in wässriger Lösung überwiegend in anionischer Form vorliegen, in die Biosphäre deutlich verlangsamen.Da die Mechanismen der Anionenrückhaltung aufgrund der Komplexität des Systems auf experimentellem Wege nicht oder nur mit erheblichem Aufwand aufzuklären sind, sollen in diesem Vorhaben mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen auf molekularem Niveau grundlegende Aspekte der Anionensorption an organisch modifiziertem Bentonit untersucht werden. Dazu gehört insbesondere die Selektivität der Sorption bei Konkurrenz radioaktiver Anionen untereinander oder mit den nicht-radioaktiven Anionen aus dem Wirtsgestein des Endlagers (z.B. Steinsalzformation). Der zweite Schwerpunkt betrifft die Rolle und die Beständigkeit der Sorption an der äußeren Oberfläche der Tonpartikel im Vergleich zur Sorption in ihrem Schichtzwischenraum. Durch Abstimmung der molekularen Simulationen mit den im ZSR laufenden Experimenten und durch Vergleich von Modell und Experiment sollen die Grundlagen für das Verständnis der Anionensorption und für die Untermauerung der langfristigen Funktionstüchtigkeit des organisch modifizierten Bentonits in einem Endlager erarbeitet werden.