Kristallstruktur: Winzige Verunreinigungen folgenreicher als gedacht

27. August 2017, 13:09

Eine Atom Americium verändert Kristallisationsverhalten von Millionen von Terbium-Atomen

Wien – Bisher dachte man, dass eine winzige Verunreinigung einen Stoff nicht verändert: Kochsalz bleibt Kochsalz, auch wenn es Spuren von Jod enthält. Anders jedoch beim radioaktiven Element Americium – ein einziges Atom davon kann die Kristallstruktur von Hunderten Millionen Terbium-Atomen verändern, berichtet ein deutsch-österreichisches Forscherteam im Fachjournal "Angewandte Chemie".

Man habe sich zunächst ein "eigenartiges" Kristallisationsverhalten von Terbium nicht erklären können und wollte der Sache auf den Grund gehen, sagte Peter Weinberger von der Technischen Universität (TU) Wien. Unter der Leitung von Georg Steinhauser (Universität Hannover) habe man schließlich eine winzige Verunreinigung mit dem Element Americium entdeckt. Dies sei nur möglich gewesen, weil Americium radioaktiv und somit leicht nachzuweisen ist. "Mit normalen analytisch-chemischen Messmethoden hätten wir eine Verunreinigung kaum wahrnehmen können", so Weinberger.

Relevanz für Atom-Endlager

Ein Atom Americium würde Millionen von Atomen der "schweren seltenen Erde" Terbium dahingehend verändern, dass sie sich wie eine "leichte seltene Erde" verhält, so die Forscher. Sie kristallisieren auf einmal so, als wäre ihr Atomgewicht verringert.

Eine Substanzmenge, die man eigentlich nicht wahrnimmt, könne demnach "dramatische Auswirkungen auf ein Experiment haben". Doch nicht nur für Laborversuche, auch beim Anlegen von Endlagern für radioaktive Abfälle sehen die Forscher Konsequenzen ihrer Forschungsergebnisse. Bisher habe man bei deren Konzeption zwar untersucht, wie sich die Umweltbedingungen auf das Verhalten der radioaktiven Abfälle auswirken, aber nicht, ob die Abfälle unter bestimmten Bedingungen ihre Umgebung verändern können. Dies sei künftig anzuraten, um Endlager "ein gutes Stück" sicherer zu gestalten. (APA, 27.8.2017)