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Wie strahlendes Technetium in die Umwelt sickert

Dr. Natalia Mayordomo Herranz leitet am Helmholtz-Institut für Ressourcenökologie (HIF) in Freiberg die neue Tecrad-Forschungsgruppe. Foto: HZDR

Dr. Natalia Mayordomo Herranz leitet am Helmholtz-Institut für Ressourcenökologie die neue Tecrad-Forschungsgruppe. Foto: HZDR

Helmholtz-Chemikerin gründet neue Forschungsgruppe

Dresden, 18. September 2022. Nicht nur durch Atomreaktoren, sondern auch ganz gezielt für medizinische Zwecke erzeugt der Mensch fortwährend radioaktives Technetium-99. Denn mit bestimmten Versionen dieses Isotops lassen sich sehr gut Tumore im menschlichen Körper aufspüren. Weil Ärzte dieses eher schwach strahlende Mittel ihren Patienten geben, gelangt es dann eben auch auf natürlichen Wege in kleinen Mengen in die Umwelt. Welche Wege das Technetium dabei nimmt und wie es sich auffangen lässt, will nun eine neue Nachwuchsgruppe um Dr. Natalia Mayordomo Herranz im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) erforschen. Das Bundesforschungsministerium fördert den Aufbau und die wissenschaftliche Arbeit dieser neuen „Tecrad“-Gruppe bis 2027 bis 1,87 Millionen Euro, hat das HZDR mitgeteilt.

Jährlich 40 Millionen Untersuchungen mit Technetium-99

Rund 40 Millionen Mal setzen Mediziner weltweit jedes Jahr das Mittel ein, um Gehirn, Herzmuskel, Schilddrüse, Lunge, Leber, Gallenblase, Nieren, Skelett oder Blut mit bildgebenden Verfahren zu untersuchen – meist auf der Suche nach Krebsspuren, schätzt das HZDR. „Dadurch gelangt Technetium-99 täglich in kommunale Abwässer, wenn auch nur in sehr geringen Konzentrationen“, betont Mayordomo Herranz. Wieviel sich von der schwach strahlenden Fracht tatsächlich in der Umwelt verbreite, hänge stark davon ab, wie sauer oder basisch die Umgebung vom pH-Wert sei, wieviele Ionen präsent sind und wie stark die Abfallstoffe fähig seien, zu oxidieren oder anderen Molekülen den Sauerstoff zu entziehen – das sogenannte „Redoxpotenzial“. „Das Verbreitungsrisiko würde enorm sinken, wenn Technetium durch Wechselwirkung mit reaktiven Oberflächen wie Mineralien oder Mikroorganismen immobilisiert wird“, schlussfolgert die Chemikerin.

Neue Erkenntnisse über Endlager-Sicherheit erwartet

Gemeinsam mit drei Doktoranden und einem Techniker will Natalia Mayordomo Herranz nun untersuchen, wie sich das Technetium verhält, wenn es beispielsweise aus Brennstab-Endlagern entweichen oder durch Krebspatienten in Ab- und Grundwasser gerät oder wie es mit Mineralien und Mikroorganismen reagiert. Dabei will die Gruppe auch elektrochemische Instrumente, Infrarot- und Kernspinresonanzspektroskopie, biogeochemische Modelle sowie weitere radio-, geo- und biochemische Methoden einsetzen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen letztlich auch helfen, das biogeochemische Verhalten von Uran, Plutonium sowie radioaktivem Selen, Arsen, Chrom und anderen strahlenden Schadstoffe abzuschätzen, die aus Endlagern entweichen könnten.

Technetium ist zwar ein natürliches Element, kommt auf der Erde aber nur in sehr geringen Mengen vor. Meist wird das Element – daher auch der Name, der sich von der technischen Erzeugung abgleitet – durch Uran-Kernspaltung oder Neutronen-Beschuss gewonnen.

Autor: hw

Quellen: HZDR, Wikipedia