Wechselwirkung von wasserlöslichen Calixarenen mit divalenten Kationen (85Sr, 56Co)

Das vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) geförderte Forschungsprojekt „Multifunktionelle Komplexbildner mit N, O, S-Donorfunktionen für d- und f-Elemente: Synthese, Komplexbildung, Struktur und Transportverhalten“ beschäftigt sich im Teilprojekt II mit der „Steuerung des Migrationsverhaltens von Radionukliden mit Hilfe makrozyklischer, multifunktionaler Chelatliganden“. Die Arbeitspakete Radionukliderzeugung, Radiomarkierung, Komplexbildungs- und Transportstudien in Geosystemen des Teilprojekts II werden in der Abteilung Reaktiver Transport des Instituts für Radiochemie untersucht.

Für die Sicherheitsbewertung von Schadstoffen in Untertagedeponien bestehen teilweise Defizite – insbesondere das Sorptions- und Komplexierungsverhalten von langlebigen radiotoxischen Schwermetallen unter naturnahen Bedingungen bedarf noch genauerer Aufklärung, was auch anhand fehlender Einträge in der RES3T-Datenbank zu sehen ist.[1] Das Sorptions- und Komplexierungsverhalten der Radionuklide wird sowohl durch das Milieu des Wirtsgesteins, als auch durch die Präsenz von anorganischen Komplexbildnern bestimmt.[2]

Für die Trennung von schwach-radioaktivem und hoch-radioaktivem Abfall werden hauptsächlich organische Komplexierungsverbindungen eingesetzt, die durch ihre teilweise hohe Elementselektivität mittels Extraktion oder Ionenaustausch diese Trennung ermöglichen. Für diese Trennung haben sich auch die Stoffgruppe der Calixarene als sehr nützlich erwiesen.[3] Die Calixarene werden nun so modifiziert, dass sie einerseits eine gute Wasserlöslichkeit und andererseits eine selektive Komplexierung von 85Sr bzw. 56Co aufweisen. Somit sollte eine gezielte Steuerung des Transports von Radionukliden mit Hilfe von Calixarenen ermöglicht werden.

Literatur:

[1] RES3T-Datenbank, URL: http://www.hzdr.de/db/res3t.login [13.04.2011] [2] M. Dozol, Pure & Appl. Chem. 1993, 65, 1081-1102. [3] J. F. Dozol, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2000, 38, 1-22.