Erlangen 2022 – wissenschaftliches Programm

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AGA: Arbeitsgruppe Physik und Abrüstung

AGA 2: Disarmament Verification I - Science and Peace Research, Nuclear Detection

AGA 2.3: Vortrag

Donnerstag, 17. März 2022, 11:45–12:15, AGA-H19

Authentifizierung eines nuklearen Sprengkopfes mittels passiver Neutronenmessung — •Carina Prünte und Gerald Kirchner — Carl-Friedrich von Weizsäcker Zentrum für Naturwissenschaft und Friedensforschung, Universität Hamburg, 20144 Hamburg

Konzepte für nukleare Abrüstungsverifikationen basieren auf einem multilateralen Ansatz, bei dem externe Inspektoren den Abrüstungsprozess überwachen. In diesem Zusammenhang bedarf es der Entwicklung von Methoden, die einerseits Vertrauen in die Abrüstung vermitteln, andererseits jedoch auch dem Kernwaffenstaat versichern, dass keine geheimen Informationen preisgegeben werden. Vor diesem Hintergrund wird der Einsatz von passiven Neutronenmessungen zur Authentifizierung eines nuklearen Sprengkopfes beurteilt.

In diesem Vortrag werden Ergebnisse der Simulationen der Neutronensignatur eines hypothetischen Sprengkopfes, der sich innerhalb eines Containers befindet, mit Hilfe des Monte Carlo Algorithmus Geant4 vorgestellt. Hierfür wurde ein Implosionssprengkopf mit Plutonium-Kern, basierend auf dem Sprengkopfmodell von Fetter et al., simuliert. Ein zweites Modell wurde aus dem Fetter-Modell durch Wegfall des Urantampers und durch Annahme einer den Sprengstoff umschließenden Uranhülle entwickelt und ebenfalls analysiert. Insbesondere werden die neutronenphysikalischen Interaktionen zwischen den Sprengkopfmaterialien und deren Beiträge zu den Neutronenflüssen, die den Container verlassen, angesprochen. Ihre Konsequenzen für eine Sprengkopfverifikation anhand der emittierten Neutronensignale und das Potential für Täuschungen werden diskutiert.