(GRS-813) Mineralumwandlung und Sorption bei erhöhten Temperaturen in geklüfteten Kristallingesteinen und Barrierematerial (MUSE)

Förderkennzeichen 02E11819

Im Rahmen des Vorhabens wurden Auslaugungsversuche bei 10 und 80 °C und Säureextraktionen mit Kristallinproben aus zwei Untertagelaboren (UTL) in der Tschechischen Republik und Südkorea durchgeführt. Das ermöglichte eine Eingrenzung der Bildungstemperaturen der Gesteine, eine Beurteilung der Quelle-Senke-Beziehung zwischen dem Wirtsgestein und Kluftmineralisationen und Rückschlüsse zum zeitlich differenzierten Eintrag der Seltenerdenelementen und Yttrium (REEY) mit unterschiedlichen Grundwässern im UTL Bukov. Dabei konnte mit Hilfe der Isotopenanalyse auf die unterschiedlichen Bildungsgeschichten der Karbonatfraktion und der restlichen mineralischen Fraktion der Kluftmineralisationen rückgeschlossen werden.

Die Interpretation der Versuchsergebnisse deutet darauf hin, dass die mobilisierbaren REEY eher homogen innerhalb der Gesteinskörner verteilt sind, während Sr, Ba, Cs, Th, U, Ni und I zu einem variierenden Grad an der äußeren Oberfläche angereichert sind. Für REEY kann in guter Näherung von der Konstanz ihres Feststoffgehaltes bei einer Mobilisierung in ein Grundwasser und dementsprechend von einer hyperbolischen Abhängigkeit des realistischen Verteilungskoeffizienten Kds von der Lösungskonzentration ausgegangen werden. Die starke Oberflächenanreicherung Cs, Ba, Sr, Th, U, Ni und I resultiert hingegen in einer Abweichung der beobachteten Kds-Werte von einer hyperbolischen Abhängigkeit.