Reactor Archaeology

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Lukas Rademacher © Urheberrecht: Foto Braitsch

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Lukas Rademacher

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  Kernreaktorzelle mit Logos von Programmen Urheberrecht: Lukas Rademacher

Als ein Unterbereich von „Nuclear Archaeology“ zielt „Reactor Archaeology“ darauf ab, die Operationshistorie von Reaktoren zu rekonstruieren. Hierzu werden Veränderungen der Strukturmaterialien, beispielsweise der Brennstoffröhren, in Reaktoren untersucht. Diese Veränderungen kommen aufgrund der Bestrahlung mit Neutronen zustande, die zu einer Aktivierung in den Reaktormaterialen und somit einer Veränderung ihrer Isotopenzusammensetzung führt. Misst man diese Isotopenzusammensetzung können Rückschlüsse auf den Neutronenfluss und damit auf die Operationshistorie geschlossen werden.

Indem wir mehrere Isotopenverhältnisse gleichzeitig untersuchen, wollen wir ein detailliertes Bild der Operationshistorie erhalten. Ein besonderes Augenmerkt liegt dabei auf Isotopen mit kurzer Halbwertszeit, die beispielsweise Rückschlüsse auf die Länge der Stillstandszeiten eines Reaktors ermöglichen.

Mit der Möglichkeit detailliertere Informationen zu erhalten steigt allerdings auch die Komplexität des Analyseprozesses. Da eine direkte Inversion der Prozesse im Reaktor nicht möglich ist, müssen wiederholte Vorwärtssimulationen durchgeführt werden. Dann können numerische Methoden angewendet werden, um einen Optimierungsalgorithmus zu entwickeln, der die Messungen den erwarteten Inputparametern zuordnet.

  Diagramm mit dem Verhältnis Fe55-54 Urheberrecht: Lukas Rademacher