Neuigkeiten aus dem Hotlabor

Wie bewegen sich radioaktive Substanzen durch das Wirtsgestein in einem Tiefenlager für nukleare Abfälle? Dieser Frage gehen Forscher der Gruppe für Diffusionsprozesse im Labor für Endlagersicherheit am Paul Scherrer Institut PSI nach. Recht gut bekannt sind die Transporteigenschaften von negativ geladenen Radionukliden, die von den ebenfalls negativ geladenen Oberflächen von Tonmineralien abgestossen werden und somit kaum am Gestein haften. Für positiv geladene und daher stark haftende Radionuklide werden derzeit die entsprechenden Erkenntnisse im Rahmen eines EU-Projekts erarbeitet, an dem sich auch das PSI beteiligt.

Die Manipulation und Untersuchung von bestrahlten und daher radioaktiven Materialien, sei es aus Kernkraftwerken oder aus Forschungsanlagen, erfordert strenge Sicherheitsvorkehrungen. Untersuchungen dürfen nur in sogenannten „heissen Zellen“ durchgeführt werden, hinter deren bis zu einem Meter dicken Beton- und Bleiwänden die Radioaktivität hermetisch eingeschlossen und abgeschirmt wird. In den heissen Zellen des Hotlabors am PSI werden regelmässig die abgebrannten Brennstäbe aus den Schweizer Kernkraftwerken materialwissenschaftlich untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse helfen den KKW-Betreibern, die Effizienz und Sicherheit ihrer Kraftwerke zu optimieren. Neben dieser Dienstleistung für die Kernkraftwerke beteiligt sich das Hotlabor an internationalen Forschungsprojekten.

Materialien, die in Kernkraftwerken eingesetzt werden, sind hohen Anforderungen ausgesetzt. Die Sicherheitsstandards bezüglich Materialauswahl, -einsatz und -überwachung sind sehr hoch. Am PSI wird das Verhalten von langzeitig eingesetzten Teilen untersucht. So interessieren sich die Forschenden für die Bedeutung von Spannungsrisskorrosion in Werkstoffen oder die Auswirkung starker radioaktiver Strahlung auf deren Haltbarkeit.

Radioaktive Abfälle aus Kernkraftwerken sowie aus Medizin, Industrie und Forschung müssen über sehr lange Zeit von der Umwelt und insbesondere dem Lebensraum der Menschen ferngehalten werden. Fachleute am PSI befassen sich seit Jahren mit wissenschaftlichen Fragen zum Sicherheitsnachweis für geologische Endlager. Die PSI-Forschung widmet sich vor allem den physikalisch-chemischen Vorgängen in Endlagersystemen. Sie will zu einer realistischen Beschreibung der mit der Lagerung radioaktiver Abfälle verbundenen Risiken gelangen.