Regensburg 2016 – wissenschaftliches Programm

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AGA: Arbeitsgruppe Physik und Abrüstung

AGA 5: Nuclear Energy Risks and Nuclear Proliferation

AGA 5.4: Vortrag

Freitag, 11. März 2016, 11:30–12:00, H3

Kritische Massen von Transuranen aus Leichtwasserreaktor-Brennelementen — •Erik Buhmann und Gerald Kirchner — Carl Friedrich von Weizsäcker-Zentrum für Naturwissenschaft und Friedensforschung, Universität Hamburg

Durch Partitionierung und Transmutation könnte eine Erweiterung des nuklearen Brennstoffkreislaufes stattfinden, da neben Plutonium weitere Minore Actinoide wiederaufbereitet werden sollen. Dies kann Einfluss auf die (Nicht-)Proliferation von Kernwaffen haben. Um dieses Risiko abzuschätzen, wurden mit Hilfe des Monte-Carlo-Codes KENO die Kritischen Massen der Transurane Plutonium, Neptunium, Americium, Curium und eines Gemisches aus Americium und Curium für Isotopenzusammensetzungen berechnet, welche typisch für Brennelemente aus kommerziellen Leichtwasserreaktoren verschiedener Abbrände und Zwischenlagerungszeiten sind.

Transurane mit diesen Isotopenvektoren wären bei industrieller Nutzung von P&T zugänglich. Eine Bewertung ihres Proliferationsrisikos wird unter Berücksichtigung der Spontanspaltungsraten und der resultierenden Prädetonationswahrscheinlichkeiten vorgenommen.

Neben Plutonium müssen Neptunium und Americium als proliferationsrelevant eingeschätzt werden. Curium und ein Gemisch aus Americium und Curium sind hingegen wenig bedenklich. Bei Anwendung von P&T im industriellen Maßstab werden für Neptunium und Americium die gleichen IAEO Safeguards Maßnahmen wie bei Plutonium notwendig.