IONKA

Für die Endlagerung wärmeentwickelnder, radioaktiver Abfälle, die in Borosilikatglas immobilisiert wurden, werden in Deutschland die drei Wirtsgesteine Steinsalz, Tonstein und Kristallin betrachtet. Während für die Normalentwicklung im Salz ein dauerhaft trockener Einschluss des in Metallbehältern gelagerten Borosilikatglas angenommen wird, kann ein Kontakt mit Tiefenlösungen für die beiden anderen Gesteinstypen nicht ausgeschlossen werden. Als mögliches Szenario wird u.a. eine frühzeitige Korrosion einzelner Stahlbehälter betrachtet, was zu einem Kontakt der Tiefenlösung mit dem Borosilikatglas und zur Korrosion des Glases und somit zur Mobilisierung der eingeschlossenen Radionuklide führen kann. Die Korrosion von verglastem Abfall würde zu Beginn in einem dünnen Spalt in unmittelbarem Kontakt mit der Innenseite eines ebenfalls korrodierenden Behältermaterials stattfinden. Neuere Veröffentlichungen deuten darauf hin, dass sich Glas- und Stahlkorrosion gegenseitig beeinflussen. Diese kombinierten Prozesse können aufgrund komplexer, z.T. nicht-lineare Kopplung von Reaktions- und Transportphänomenen im System Glas-Lösung - Edelstahl die Glaskorrosionsraten und damit die Radionuklid-Mobilisierungsraten (Quellterm) beeinflussen.

Im Zusammenspiel der Experimente und Untersuchungen in IONKA soll die Rückkopplungen der Glaskorrosion mit möglichen Behältermaterialien und ionisierender Strahlung bis hinunter auf die atomare Skala mit verschiedenen mikro- bis nano-analytischen Techniken untersucht und quantifiziert werden. Dabei wird ein kombinierter Ansatz von in-situ Raman-, ex-situ Langzeitexperimenten und detaillierten elektronenmikroskopischen Untersuchungen verfolgt. In den Jülicher Experimenten wird eine alpha-Strahlenquelle eingesetzt, um erstmals den Einfluss von Radiolyse-Effekten zu untersuchen.