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 2.4: Vortrag

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

Gamma-Signatur eines nuklearen Sprengkopfes — •Svenja Sonder und Gerald Kirchner — Universität Hamburg, Carl Friedrich von Weizsäcker-Zentrum für Naturwissenschaft und Friedensforschung (ZNF), Beim Schlump 83, 20144 Hamburg, Deutschland

In den üblichen Konzepten zur Abrüstungsverifikation werden Gamma-Zählungen sowie gamma-spektroskopische Messungen am intakten Sprengkopf ebenso wie am Material nach der Demontage verwendet, um die Anwesenheit von Spaltmaterial zu bestätigen und dessen Isotopenzusammensetzung zu bestimmen.

Gamma-spektroskopische Messungen sind jedoch nur dann zielführend, wenn die Gamma-Photonen auch tatsächlich den Detektor erreichen. Im Falle des intakten Sprengkopfes bestehen hieran jedoch erhebliche Zweifel, da sich zwischen Spaltmaterial und Detektor weitere Materialien wie Tamper, Sprengstoff und Container befinden. Daher wurde untersucht, ob Gamma-Photonen außerhalb des Sprengkopfes und dessen Container nachgewiesen werden können. Dazu wurden Simulationen mit dem Programm Geant4 durchgeführt, welches Monte-Carlo-Methoden nutzt. Als Modell wird das von Fetter entwickelte Spaltsprengkopf-Modell verwendet, welches in einer zweiten Untersuchung so angepasst wird, dass kein Tamper vorhanden ist.

In diesem Vortrag wird gezeigt, wie viele der Gamma-Photonen der beiden Sprengköpfe tatsächlich detektiert werden können. Außerdem wird gezeigt, ob die detektierten Gamma-Photonen zur Bestimmung der Isotopenzusammensetzung genutzt werden können.