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Lokales Dresdner Helmholtz-Forscher wandeln Uran in Schmucksteine
Dresden Lokales Dresdner Helmholtz-Forscher wandeln Uran in Schmucksteine
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10:08 29.07.2019
Die Visualisierung zeigt, wie die Ur-Mikroben (rosa) im Salzstock das Uran und andere radioaktive Metalle mit Phosphor „verheiraten“. Dabei entstehen unlösbare Mineralien (grün). Quelle: Quelle: Juniks
Dresden-Rossendorf

Damit sich strahlende Abfälle aus Atomkraftwerken nicht im Grundwasser verteilen können, suchen Wissenschaftler auch nach biologischen Lösungen für künftige Endlagerstätten.

Dresdner Helmholtz-Forscher haben nun urzeitliche Mikroorganismen identifiziert, die dabei helfen könnten. Das hat das Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) mitgeteilt.

Worst-case-Szenario: Wassereinbruch im Endlager

Demnach verwandeln die Mikroorganismen mit dem Fachnamen „Halobacterium noricense DSM15987“ Uran und andere radioaktive Metalle binnen Minuten in Schmucksteine beziehungsweise in andere Mineralien, die nicht mehr wasserlöslich sind.

Dr. Miriam Bader und Dr. Andrea Cherkouk vom HZDR-Institut für Ressourcenökologie simulierten dafür einen Unfall in einem Endlager für nukleare Abfälle. „Vereinfacht gesagt, haben wir ein Worst-case-Szenario mit einem Wassereinbruch in einem Salzstock simuliert“, erklärt Miriam Bader.

Dort brachten sie die Haloarchaeen mit hoch radioaktiven Schwermetallen in Kontakt, die typischerweise in ausgebrannten Kernbrennstäben enthalten sind. Dann beschossen sie das „Endlager“ mit kurzen Laserimpulsen, um die Metallteilchen zum Leuchten zu bringen. Aus der „Farbanalyse“ dieser Fluoreszenz-Strahlen konnten sie verfolgen, ob und wo sich Elemente wie Uran und Curium chemisch mit Phosphor oder anderen Elementen zu Mineralstrukturen verbanden.

Abwehr-Strategie ist ebenso simpel wie effektiv

Die Mikroorganismen leisteten demnach ganze Arbeit: „Die für die Mikroben eigentlich giftigen Schwermetall-Ionen werden binnen Minuten fest an die Phosphat-Ionen gebunden“, berichtete Dr. Miriam Bader. „Die gebildeten Phosphat-Minerale sind für die Mikroben nicht mehr gefährlich.“

Die Mikroorganismen aus der Urzeit der Erde seien insofern Kandidaten für ein „natürliches Wachpersonal für nukleare Abfälle“, schätzte die Geo-Ökologin Dr. Andrea Cherkouk ein. Sie können „recht wirkungsvoll verhindern, dass Uran und andere hoch-radioaktive Schwermetalle bei einem Wassereinbruch vom Endlager in die Umwelt gelangen“.

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„Halobacterium noricense DSM15987“ gibt es schon sehr lange auf der Erde. Diese Mikroorganismen gelten als wahre Überlebenskünstler: Sie existieren in heißen Quellen der Tiefsee, in jahrtausendealten Eisschichten und Salzstöcken.

„Ihre Abwehr-Strategie gegen Metalle ist ebenso simpel wie effektiv: Phosphat-Ionen binden sich fest an nahezu alle Arten von Schwermetallen und machen sie damit aus Sicht der Mikroben unschädlich“, erklären die Experten des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf. „Zugleich sind Archaeen gegenüber ionisierender Strahlung unempfindlicher als höhere Lebewesen.“

Mehr zum Thema auf: hzdr.de

Von Heiko Weckbrodt

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