Radioaktiver Abfall lässt sich künftig möglicherweise etwas einfacher aufarbeiten. Chemiker der Northwestern Universität im US-Bundesstaat Illinois haben eine Verbindung hergestellt, die radioaktives Cäsium aus Flüssigkeiten heraus"fängt" und einschließt. So ließe es sich aus dem Abfall eines Kernkraftwerks beseitigen, schreibt die Gruppe um Nan Ding im Journal "Nature Chemistry". Die radioaktive Substanz entsteht bei der Spaltung von Uran und hat eine Halbwertszeit von mehr als 30 Jahren. Große Mengen davon gerieten beim Tschernobyl-Unfall in die Umwelt.

Die Atome innerhalb der neuen, blassrosafarbenen Verbindung sind netzwerkartig so angeordnet, dass Löcher entstehen, durch die Cäsium in das Innere der Kristallstruktur gelangen kann. Einmal dort angekommen, gibt es kein Zurück mehr: Der Kristall verändert seine Struktur, die Löcher werden um etwa die Hälfte schmaler. Die radioaktiven Atome werden im Inneren des Kristalls eingeschlossen. "Das Schließen des Käfigs erinnert an den Mechanismus einer Venusfliegenfalle, wenn die Pflanze ein Insekt erbeutet", schreiben die Forscher.

Nicht ganz wie die fleischfressende Pflanze

Der Vergleich mit der fleischfressenden Pflanze hinkt allerdings in der Hinsicht, dass Cäsium keinen vormals leeren Raum einnimmt. Stattdessen verdrängt es ein anderes Teilchen, das die Kristallstruktur daraufhin verlässt. Cäsium selbst kann jedoch nicht wieder verdrängt werden – auch nicht von anderen Teilchen mit ähnlichen chemischen Eigenschaften. Die radioaktiven Atome passen nach Angaben der Forscher perfekt durch die Löcher in der Kristallstruktur und werden bevorzugt aufgenommen. In einem einzigen Schritt könne es alle verfügbaren Plätze im Kristall besetzen.

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Die neue Kristallverbindung besteht aus negativ geladenen Schichten mit den Elementen Schwefel, Antimon und Gallium. Zwischen den Schichten befinden sich positiv geladene Teilchen, die aus dieser Position verdrängt werden.