Doktorand:in - Untersuchung Der Einlagerung Von 226ra in Calciumcarbonat (W/m/d)

Das Institute for Fusion Energy and Nuclear Waste Management - Nukleare Entsorgung (IFN-2) beschäftigt sich mit der Verbesserung des Prozessverständnisses komplexer Vorgänge, welche die Entwicklung tiefengeologischer Endlager für radioaktive Abfälle steuern. Unsere Arbeiten fokussieren auf die gekoppelten thermo-hydraulisch-mechanisch-chemisch-biologischen (THMCB) Prozesse, welche die Freisetzung und den Transport von Radionukliden im Endlagersystem beeinflussen. Durch Integration innovativer Experimente und rechnergestützter Simulationen, einschließlich der Anwendung von KI-Werkzeugen, schaffen wir skalenübergreifende Einblicke in die Entwicklung von Strömungs
- und Transportprozessen im Endlagersystem, um Ungewissheiten und Konservativitäten in Langzeitsicherheitsbetrachtungen zu reduzieren. Unsere Forschung bildet die wissenschaftliche Grundlage für eine fundierte Bewertung von Endlagerkonzepten und -standorten und trägt zu sicheren und nachhaltigen Lösungen für die Entsorgung radioaktiver Abfälle bei.

**Ihre Aufgaben**:
Zum Projekt: Calciumcarbonat (CaCO3) spielt eine zentrale Rolle in natürlichen und technischen Systemen. Es dient als langfristiger Kohlenstoffspeicher und ist in der Lage, Schwermetalle und Radionuklide zu binden. Das radiotoxische Element Radium (226Ra) kann ein erhebliches Umweltrisiko insbesondere im Zusammenhang mit energiebezogenen Nutzungen des Untergrunds darstellen. 226Ra kann während des Kristallwachstums oder durch Verdrängungsreaktionen in Karbonatminerale eingebaut werden und dabei Mischkristalle bilden. Derartige Prozesse kontrollieren die Mobilität von Radium in der Umwelt und können für die Entwicklung von Barrieren zur Rückhaltung von 226Ra genutzt werden. Allerdings ist bisher wenig darüber bekannt, wie Radium in stabile Karbonatmischkristalle eingebaut wird. Ziel dieses Projekts ist mittels Kombination von Experimenten und Simulationen die Rückhaltung von 226Ra in CaCO3, die Kristallisationspfade und Verdängungsreaktionen und die thermodynamischen Eigenschaften der gebildeten Mischkristalle aufzuklären. Dafür entwickeln wir mikrofluidische Experimente und setzen modernste Analysemethoden ein. Die Ergebnisse sollen zur Entwicklung von Strategien für die Sanierung von Umweltschäden und zur sicheren Entsorgung von radioaktiven Abfällen beitragen.

Ihre Aufgaben im Rahmen des Projekts:

- Entwicklung mikrofluidischer Experimente zum Einbau von 226Ra in Karbonate
- Durchführung von Analysen von radium-haltigen Karbonaten mittels moderner analytischer Methoden wie Raman-Spektroskopie, Röntgendiffraktometrie (XRD) und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) sowie synchrotronbasierter Methoden (µ-XRF und µ-XRD)
- Modellierung der Strömungsverhältnisse in mikrofluidischen Reaktoren
- Zusammenarbeit mit Modellierern (atomistische Simulationen) zur Bestimmung der thermodynamischen Eigenschaften radium-haltiger Karbonate
Präsentation der Ergebnisse auf wissenschaftlichen Konferenzen und Veröffentlichung in Fachzeitschriften

**Ihr Profil**:

- Masterabschluss oder Diplom in Chemie, Radiochemie, Umweltchemie, Geochemie, chemischer Verfahrenstechnik, Mineralogie oder einem verwandten Fachgebiet
- Erfahrung in der Arbeit in chemischen Laboren
- Erfahrung in geochemischer oder thermodynamischer Modellierung wünschenswert
- Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift
Fähigkeit zur Zusammenarbeit in einem multidisziplinären und internationalen Team

**Unser Angebot**:
Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten Sie erwartet ein vielseitiges Angebot:

- Ein weltweit führendes, interdisziplinäres und internationales Forschungsumfeld mit modernster experimenteller Ausstattung und vielfältigen Möglichkeiten
- Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken, z.B. durch ein umfangreiches Trainingsangebot; ein strukturiertes Programm mit Weiterbildungs
- Sehr gute Bedingungen für die Vereinbarkeit von Beruf und Familie und eine familienfreundliche Unternehmenspolitik
- Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten, z.B. im Homeoffice in Abstimmung mit dem/der Vorgesetzten und im Einklang mit erforderlichen Präsenzterminen
- 30 Tage Urlaub (in Abhängigkeit des gewählten Arbeitszeitmodells) und eine Regelung für freie Brückentage (z.B. zwischen Weihnachten und Neujahr)
Unterstützung für internationale Mitarbeiter durch unsere speziellen Beratungsdienste

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.