Physikalische Adsorption von Radionukliden und Selbstassemblierung an Mineral-Wasser-Grenzflächen

Bentonite werden wegen ihrer günstigen physiko-chemischen Eigenschaften in vielen Ländern als Barrierematerial in Endlagern für radioaktive Abfälle vorgeschlagen. Diese günstigen Eigenschaften des Bentonits beruhen auf der besonderen Struktur seines Hauptbestandteils, des quellfähigen Tonminerals Montmorillonit.

Auf der Basis von Laborexperimenten werden Monte-Carlo-Simulationen dürchgeführt, um die Strukturen und Bindungsverhältnisse im Zwischenschichtraum und an den Oberflächen von Tonmineralen aufzuklären, um Informationen über die Aufnahme von Wassermolekülen, den Austausch von anorganischen Kationen gegen organische Kationen und die Adsorption von Anionen zu gewinnen.

Des Weiteren bietet sich hier die Möglichkeit, Erkenntnisse über die Langzeitstabilität der Schutzfunktion des Montmorillonits zu gewinnen, da Experimente mit Hinsicht auf endlagerrelevante Zeiträume nur begrenzte Aussagen zulassen.

Weitere Informationen:

• Institut für Radioökologie und Strahlenschutz
• Institut für Radioökologie und Strahlenschutz - Modellierungsgruppe
• A. Meleshyn, D. Tunega. Adsorption of phenanthrene on Na-montmorillonite: A model study, Geoderma (in press).
• F. Jeschke, A. Meleshyn. A Monte Carlo study of interlayer and surface structures of tetraphenylphosphonium-modified Na-montmorillonite, Geoderma (in press)
• A. Meleshyn. Potential of mean force for K+ in thin water films on cleaved mica, Langmuir 26, 13081-13085 (2010)
• H. Wicke, A. Meleshyn. Microhydration of the selenite dianion: A theoretical study of structures, hydration energies, and electronic stabilities of SeO32-(H2O)n (n = 0-6, 9) clusters, J. Phys. Chem. A 114, 8948-8960 (2010)
• A. Meleshyn. Adsorption of Sr2+ and Ba2+ at the cleaved mica-water interface: free energy profiles and interfacial structure, Geochim. Cosmochim. Acta 74, 1485-1497 (2010)
• A. Meleshyn. Potential of mean force for Ca2+ at the cleaved mica-water interface, J. Phys. Chem. C 113, 17604-17607 (2009)
• A. Meleshyn. Potential of mean force for Mg2+ at the cleaved mica-water interface, J. Phys. Chem. C 113, 12946-12949 (2009)