Tim Schöne wurde mit dem “2025 Outstanding Student and PhD Candidate Presentation (OSPP) Award” für sein wissenschaftliches Poster ausgezeichnet. Es trägt den Titel “Auswirkungen der hydrogeochemischen Variabilität des Porenwassers im Opalinus-Ton und in den umgebenden Grundwasserleitern auf die Uranmigration^[1]“. Der OSPP-Award wird von European Geosciences Union vergeben. Tim Schöne erhielt den Preis für den EGU-Fachbereich für Energie, Ressourcen und Umwelt.
 

Forschungsarbeit: Hintergrund

Uran ist ein Hauptbestandteil hochradioaktiver Abfälle. Schlussendlich müssen wir als Gesellschaft für das gesundheitsschädigende Uran sichere Endlager finden, damit es im Untergrund allmählich über hunderttausende Jahre zerfallen kann bis es unbedenklich geworden ist. Geochemisch gesehen ist Uran ein komplexes Radionuklid. Um einschätzen zu können, wie sicher es im Untergrund verbleibt, ist es immens wichtig, das spezifische Ausbreitungsverhalten von Uran in den jeweiligen potenziellen Wirtsgesteinen zu kennen. Welches Uran-Rückhaltevermögen hat ein Wirtsgestein? Mächtige Tonschichten sind vermutlich ideale natürliche Barrieren, um hochradioaktive Materialien zurückzuhalten. Welche Prozesse dieses Rückhaltevermögen steuern, muss weiter erforscht werden. Frühere wissenschaftliche Arbeiten haben gezeigt, dass die Chemie des Porenwassers, welches im Opalinuston (potentielles Wirtsgestein) zu finden ist, ein maßgeblicher Faktor dafür ist, über welche Distanzen Uran im Untergrund migriert und zwar innerhalb eines Zeitraums von einer Million Jahren. Das ist der Zeitraum, für den ein Gestein hochradioaktives Material schlussendlich zwingend sicher zurückhalten müsste.

Tim Schöne hat mithilfe seiner Computersimulationen, basierend auf gekoppelten hydrogeologischen und geochemischen Prozessen gezeigt, dass sich die Entfernung der diffusiven Wanderung des Urans um 10er-Meter unterscheiden kann in einem Zeitraum von einer Million Jahren, je nach Chemismus der beteiligten Wässer. Schwankungen der Grundwasserchemie im Umfeld des Wirtsgesteins in den Grundwasserleitern haben keinen großen Einfluss. Dagegen ist die Porenwasserzusammensetzung innerhalb des Opalinuston allesentscheidend.  

Die Ergebnisse liefern zum einen eine wichtige Orientierung für geochemisch vergleichbare Systeme und unterstützen zum anderen die Standortsuche nach einem Endlager für hochradioaktive Abfälle in Deutschland. 

Die Arbeit wird in einer Sonderausgabe der EGU-Division Energie, Ressourcen und Umwelt in der Zeitschrift Advances in Geosciences veröffentlicht und befindet sich derzeit unter dem Titel „Schöne, T. and Hennig, T.: Pore water or groundwater chemistry: what governs uranium migration in Opalinus Clay?“ im Begutachtungsprozess.

Weiterführende Informationen

Hennig, T., Kühn, M. (2021): Potential Uranium Migration within the Geochemical Gradient of the Opalinus Clay System at the Mont Terri. - Minerals, 11, 10, 1087. https://doi.org/10.3390/min11101087