Structural studies of uranium and lead compounds

Ziel dieses Forschungsvorhabens sind Arbeiten an uran- und bleihaltigen Verbindungen, die eine besondere Relevanz für den Umweltbereich haben, bzw. von technologischer Bedeutung sind. Untersucht werden sollen dabei: (i) neuartige poröse Kristallstrukturen, bei denen die Uranatome von kleineren organischen Molekülen in einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft und fixiert werden, bzw. (ii) natürliche und synthetische Bleisilikate, die eine wichtige Rolle bei der Gewinnung und Verhüttung bleihaltiger Erze spielen. Eine genaue Kenntnis der Kristallstrukturen dieser Verbindung ist eine wichtige Voraussetzung, um ihr Auftreten in natürlichen und technischen Prozessen zu verstehen, bzw. um potentiellen Gefahren durch die Freisetzung der Schwermetalle Uran und Blei in die Biosphäre vorzubeugen. Methodisch soll die strukturelle Charakterisierung durch Beugungs- experimente an einzelnen Kristallen oder an feinkristallinem Material erfolgen. In einem größeren Rahmen betrachtet, können die Ergebnisse des vorliegenden Projekts Beiträge zur sicheren Endlagerung von radioaktivem Abfall bzw. zur Lösung von Umweltproblemen durch Schwermetalle liefern. Die Freisetzung von Radionukliden in die Umwelt stellt sicher eine der größten möglichen Umweltkatastrophen dar, zumal viele radioaktive Abfälle unter oxidierenden Bedingungen instabil sind. Künstliche Barrieren aus porösen Materialen, wie sie in dem beantragten Projekt synthetisiert werden sollen, könnten als potentielle "Uranfänger" wirken und dem Eintrag in die Biosphäre entgegenwirken. Ähnliche Überlegungen gelten auch für Pb-haltige Verbindungen, deren biologische Verfügbarkeit durch die Stabilität unter Umweltbedingungen gesteuert wird. Mehrere dieser umweltrelevanten bleihaltigen Phasen sollen bearbeitet werden.