Antineutrinos für Rüstungskontrolle

Kontakt

Madalina Wittel © Urheberrecht: Madalina Wittel

Name

Madalina Wittel

Postdoc

Telefon

work
+49 241 80 99128

E-Mail

E-Mail
  Elektron Urheberrecht: David Bertram

Große Mengen an radioaktiven Abfällen sind in den letzten Jahrzehnten bei der Anwendung der Kernenergie entstanden. Die Abfälle enthalten signifikante Mengen von Plutonium, einem Material das zum Bau nuklearer Waffen verwendet werden kann und somit neben der hohen Toxizität auch ein bedeutendes Verbreitungsrisiko darstellt.

Die dominierenden Quellen der Radioaktivität nuklearen Abfalls stammt von langlebigen Beta-Strahlern wie 90Sr und 137Cs. Diese Beta-Strahler emittieren Antineutrinos, Elementarteilchen die kaum mit Materie interagieren und daher auch mit großem Materialaufwand nicht abgeschirmt werden können. Diese Eigenschaft der Neutrinos ermöglicht es potentiell radioaktiven Abfall auch durch Wände oder große Gesteinsschichten zu überwachen, erschwert allerdings auch deren Detektion.

Das Projekt erforscht ob eine Detektion der emittierten Antineutrinos radioaktiven Abfalls für zukünftige Safeguarding-Zwecke genutzt werden kann. Die Messung des Antineutrinoflusses könnte eine wichtige Methode für die Überwachung von Endlagern für radioaktive Abfälle sein.

Wir untersuchen die Anwendung von zwei Detektionsmethoden für Antineutrinos: Flüssig-Argon- und organische-Flüssigkeit Zeit-Projektionskammern. Sie könnten eine beispiellose Präzision bei der Rekonstruktion von Antineutrino-Interaktionen und deren Einfallsrichtungen bieten und hätten eine bemerkenswerte Raumauflösung, dei zum Herausfiltern von Hintergrundereignissen erforderlich ist. Diese Technologien werden derzeit von der Neutrinophysikern vorgeschlagen, entwickelt und validiert und vereinen somit die Speerspitzen der Verifikations- und Grundlagenforschung.