Das Projekt "Längerfristige trockene Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und verglasten hochradioaktiven Abfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In Deutschland wird das Konzept der trockenen Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente aus Leichtwasser-, Hochtemperatur- sowie Prototyp- und Forschungsreaktoren, ebenso wie die Aufbewahrung der Kokillen mit verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen in dicht verschlossenen metallischen Transport- und Lagerbehältern (TLB) verfolgt, bis ein Endlager zur Verfügung steht. Durch das Standortauswahlgesetz wurde festgeschrieben, dass der Standort für ein solches Endlager bis zum Jahr 2031 gesetzlich festgelegt sein wird. Im Anschluss daran erfolgt dann die Errichtung des Endlagers. Aus diesem Grund kann aus heutiger Sicht nicht mehr ausgeschlossen werden, dass die genehmigte Zwischenlagerzeit von 40 Jahren, zumindest für einen Teil der Behälter, überschritten wird. Zusätzlich hat mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung der Bund den Großteil der Zwischenlager in einer Betriebsgesellschaft (BGZ) übernommen. Der Erkenntnisstand baut auf den Vorgängervorhaben auf und ist durch die vorangegangenen Vorhaben dokumentiert, zuletzt im Rahmen des Vorgängervorhabens 4718E03310. Der Übergang der Zwischenlager und Abfälle auf die BGZ schafft die Möglichkeit, Daten zu den gelagerten Brennelementen zu erhalten und den Bestand der Zwischenlager genauer zu analysieren. Die Aufbereitung neuer Erkenntnisse zum Alterungsmanagement sowie zur Regelwerksentwicklung im Hinblick auf technische Anforderungen wird vorgenommen. Die Voraussetzungen für die Nachweisführung zu längeren Lagerzeiten sollen in Bezug auf die sicherheitstechnischen Randbedingungen beurteilt werden. Die Erkenntnisse aus aktuellen Forschungsarbeiten sollen ausgewertet und entsprechende Rückschlüsse bewertet werden.
Das Projekt "Spannungsinduzierte Wasserstoffumlagerung in Brennstabhüllrohren während längerfristiger Zwischenlagerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Das Ziel der geplanten Arbeiten ist die experimentelle und theoretische Bestimmung der Löslichkeit und Diffusion von Wasserstoff in Hüllrohrmaterialien unter mechanischer Spannung. Daraus lässt sich der Fluss sowie das chemische Potential des Wasserstoffs in Hüllrohrmaterialien unter Bedingungen der längerfristigen Zwischenlagerung ausgedienter Brennelemente in Transport- und Lagerbehältern (TLB) bestimmen. Das Projekt verfolgt die Anwendung von verschiedenen Einzeleffekttests, deren zusammengeführte Ergebnisse allgemeine Anwendbarkeit ermöglichen sollen. Dazu wird das chemische Potential für die Diffusion von Wasserstoff in metallischem Zirkonium sowie in Zircaloy bestimmt. Experimentell werden sowohl bestrahlte und unbestrahlte Proben als auch Proben in verschiedenen Spannungszuständen untersucht. Über die Auswertung der Unterschiede lässt sich der Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die Wasserstoffdiffusion in Brennstabhüllrohren separieren und beschreiben.
Das Projekt "Experimente zur Bestimmung der Eigenspannungen sowie der Wasserstoff-löslichkeit und -diffusion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien, Angewandte Werkstoffphysik durchgeführt. Das Ziel der geplanten Arbeiten ist die experimentelle und theoretische Bestimmung der Löslichkeit und Diffusion von Wasserstoff in Hüllrohrmaterialien unter mechanischer Spannung. Daraus lässt sich der Fluss sowie das chemische Potential des Wasserstoffs in Hüllrohrmaterialien unter Bedingungen der längerfristigen Zwischenlagerung ausgedienter Brennelemente in Transport- und Lagerbehältern (TLB) bestimmen. Das Projekt verfolgt die Anwendung von verschiedenen Einzeleffekttests, deren zusammengeführte Ergebnisse allgemeine Anwendbarkeit ermöglichen sollen. Dazu wird das chemische Potential für die Diffusion von Wasserstoff in metallischem Zirkonium sowie in Zircaloy bestimmt. Experimentell werden sowohl bestrahlte und unbestrahlte Proben als auch Proben in verschiedenen Spannungszuständen untersucht. Über die Auswertung der Unterschiede lässt sich der Einfluss der verschiedenen Faktoren auf die Wasserstoffdiffusion in Brennstabhüllrohren separieren und beschreiben.
Das Projekt "Teilvorhaben: Konzeption und Errichtung eines automatisierten Strahlungsmesssystems zur Durchführung von Experimenten und Zustandsanalyse v. TLB" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Zittau,Görlitz, Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik durchgeführt. Im abgeschlossenen Vorhaben DCS-MONITOR (BMWI FKZ 1501518, Laufzeit 02/2015-06/2019) wurden durch die Antragsteller Machbarkeitsstudien zur nichtinvasiven Überwachung des Behälterinhalts unter Einsatz numerischer und laborexperimenteller Werkzeuge durchgeführt. Dabei wurden strahlungsbasierte Messverfahren, Thermographie, akustische Spektroskopie und technische Schwingungsanalyse auf ihre Eignung untersucht. Die bisherigen Analysen zeigten, dass das Photonen- und Neutronenfeld um den Behälter, die Myonenbildgebung und die passive akustische Spektroskopie für ein Monitoring des Behälterinventars prinzipiell geeignet sind, sich aber auch in ihrer Aussagekraft unterscheiden. Für die Thermo-graphie wurde eine aus physikalischen Gründen mangelnde Aussagekraft festgestellt. Für die aktive Schwingungsdiagnostik wurden technische Hürden und Aussagekraft negativ bewertet. Bezgl. der passiven akustischen Spektroskopie ist es aus Expertensicht darüber hinaus strittig, ob es überhaupt zum Bersten von versprödeten Hüllrohren mit einer entsprechenden Schallemission im Behälter kommt. Auf Basis dieser Ergebnisse ist es das Ziel des hier beantragten Vorhabens, die Ansätze der strahlungsfeldbasierten Diagnostik mit Gammastrahlung, Neutronen und Myonen vertieft zu untersuchen und in Richtung eines einsetzbaren Monitoringverfahrens speziell für CASTOR-Behälter zu qualifizieren. Dies schließt erstmals Feldstudien an realen Behältern und im Zwischenlager ein. Das Vorhaben befasst sich nicht mit der Untersuchung von möglichen Veränderungs- oder Schädigungsmechanismen für die zwischengelagerten Brennelemente.
Das Projekt "Teilvorhaben: Strahlungsbasierte Bildgebung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, AREVA-Stiftungsprofessur für Bildgebende Messverfahren für die Energie- und Verfahrenstechnik durchgeführt. Im abgeschlossenen Vorhaben DCS-MONITOR (BMWI FKZ 1501518, Laufzeit 02/2015-06/2019) wurden durch die Antragsteller Machbarkeitsstudien zur nichtinvasiven Überwachung des Behälterinhalts unter Einsatz numerischer und laborexperimenteller Werkzeuge durchgeführt. Dabei wurden strahlungsbasierte Messverfahren, Thermographie, akustische Spektroskopie und technische Schwingungsanalyse auf ihre Eignung untersucht. Die bisherigen Analysen zeigten, dass das Photonen- und Neutronenfeld um den Behälter, die Myonenbildgebung und die passive akustische Spektroskopie für ein Monitoring des Behälterinventars prinzipiell geeignet sind, sich aber auch in ihrer Aussagekraft unterscheiden. Für die Thermographie wurde eine aus physikalischen Gründen mangelnde Aussagekraft festgestellt. Für die aktive Schwingungsdiagnostik wurden technische Hürden und Aussagekraft negativ bewertet. Bezüglich der passiven akustischen Spektroskopie ist es aus Expertensicht darüber hinaus strittig, ob es überhaupt zum Bersten von versprödeten Hüllrohren mit einer entsprechenden Schallemission im Behälter kommt. Auf Basis dieser Ergebnisse ist es das Ziel des hier beantragten Vorhabens, die Ansätze der strahlungsfeldbasierten Diagnostik mit Gammastrahlung, Neutronen und Myonen vertieft zu untersuchen und in Richtung eines einsetzbaren Monitoringverfahrens speziell für CASTOR-Behälter zu qualifizieren. Dies schließt erstmals Feldstudien an realen Behältern und im Zwischenlager ein. Das Vorhaben befasst sich nicht mit der Untersuchung von möglichen Veränderungs- oder Schädigungsmechanismen für die zwischengelagerten Brennelemente.
Das Projekt "MODENA - Methodenentwicklung im Bereich Nuklidinventar- und Abbrandberechnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Die Berechnung des Nuklidinventars bestrahlter Brennelemente und daraus abgeleiteter Größen ist ein zentraler Bestandteil sowohl kernphysikalischer Berechnungsmethoden als auch von Berechnungsmethoden für die Zwischen- und Endlagerung dieser Brennelemente: Bei reaktorphysikalischen Ganzkernrechnungen ermöglicht die Berechnung des Node-weisen Nuklidinventars eine Korrektur der vorausgerechneten Wenig-Gruppen-Querschnitte und somit eine Verbesserung der Rechengenauigkeit. Für die heutzutage bei der Kritikalitätssicherheit von Transport- und Lagerbehältern für bestrahlten Kernbrennstoff häufig angewandte sog. Abbrandkredit-Methode, bei der die Reaktivitätsminderung aufgrund der geänderten Brennstoffzusammensetzung berücksichtigt wird, ist eine zuverlässige Bestimmung des Nuklidinventars des Brennstoffs notwendig. Für Betrachtungen zur Wärmeentwicklung von solchen Behältern ist die Kenntnis der Nachzerfallsleistung der Brennelemente eine wichtige Voraussetzung. Für Abschirmungsrechnungen benötigt man Strahlungsquellterme, die sich ebenfalls aus dem berechneten Nuklidinventar ergeben. Gegenstand des vorliegenden Angebots ist daher die Weiterentwicklung und erweiterte Validierung der Programme MOTIVE und VENTINA zur Abbrand- und Nuklidinventarberechnung, sowie die verbesserte Integration des letzteren in den GRS Kernsimulator KMACS.
Das Projekt "Forschungsprojekt EMOS: Entwicklung eines mobilen, automatisierten, optischen Inspektionssystems für radioaktive Fassgebinde" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technologie und Management im Baubetrieb durchgeführt. Ziel des Forschungsprojekts EMOS ist die Entwicklung eines automatisierten Fassinspektionssystems, das die Ermittlung des aktuellen Zustandes einzelner Fassgebinde, auf exakt gleiche Art und Weise reproduzierbar ermöglicht und dokumentiert. EMOS ist eine mobile Inspektionseinheit, die fernhantiert und automatisiert die gesamte Fassoberfläche, einschließlich Deckel und Boden eines Fasses, optisch aufnimmt, analytisch auswertet und sowohl elektronisch speichert, als auch die Ergebnisse in Form eines Inspektionsberichts ausgibt. Auf diese Weise können wiederkehrende Überprüfungen des Fassbestands eines Zwischenlagers unter immer gleichen Prüfbedingungen absolviert werden. Ein entscheidender Vorteil ist die Möglichkeit einer fernhantierten Durchführung der Inspektion, um die Strahlendosis der Mitarbeiter vor Ort zu reduzieren. Die optische Auswertung und Darstellung der Ergebnisse wird durch eine speziell entwickelte Software eine exaktere Überprüfung und Analyse der Fassoberflächen gewährleisten, als dies durch manuelle und visuelle Inspektionen möglich ist und wie sie aktuell in den Zwischenlagern ausgeführt werden. Das kontinuierliche Monitoring der lagernden Fassgebinde wird erleichtert und auch die Rückverfolgung einer möglichen Schadensentwicklung durch den Abgleich von archivierten Messergebnissen ist ein neuartiges und starkes Instrument, das dazu beiträgt, die Sicherheitsaspekte der Zwischenlagerung zu erhöhen und langfristig zu gewährleisten. Korrosionsschäden können somit bereits in einem sehr frühen Stadium erkannt und dem Verlust der Integrität der Lagerbehälter durch entsprechende Maßnahmen frühzeitig entgegengewirkt werden. Somit werden die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten innerhalb des Projekts EMOS zur Erhöhung der Sicherheit einer verlängerten Zwischenlagerung beitragen.
Das Projekt "Atomistische Untersuchung der Auswirkung von Strahlenschäden auf die Brennelementintegrität in der langfristigen Zwischenlagerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Lehrstuhl für Nukleare Entsorgung und Techniktransfer durchgeführt. Die Untersuchung der strukturellen Integrität abgebrannter Brennelemente ist von zentraler Bedeutung für Sicherheitsaussagen hinsichtlich der langfristigen Zwischenlagerung und einer späteren Rekonditionierung. Die Hüllrohre bilden, nach der Brennstoffmatrix selbst, die zweite und innerhalb der Transport- oder Lagerbehälter die letzte Barriere gegen einen Austritt der im Brennstoff enthaltenen Radionuklide. Vor diesem Hintergrund besteht zunehmend großes Interesse an der Beeinträchtigung der werkstoffphysikalischen Eigenschaften der Hüllrohrwerkstoffe durch strahlenbedingte Schädigungsmechanismen und ihre Auswirkungen. Im Einklang mit dem Förderkonzept des BMWi 'Forschung zur Entsorgung radioaktiver Abfälle' konzentriert sich das Projekt auf die Fragestellungen zur Sicherheit und Integrität abgebrannter Brennelemente mit einem verlängerten Zeithorizont der Zwischenlagerung. Dabei werden mit der Entwicklung und Anwendung eines multiskalen Verfahrens Kenntnisse über den Ablauf der mehrstufigen Schädigungsmechanismen und damit über die Veränderung der strukturmechanischen Eigenschaften des Hüllrohrmaterials der abgebrannten Brennelemente gewonnen. Dies erfolgt nach Stand von Wissenschaft und Technik auf der Grundlage atomistischer, molekulardynamischer und Clusterdynamischer Modelle, mit deren Hilfe die Entwicklung strahleninduzierter Defekt-Cluster und Mikrostrukturen im Materialgefüge des Hüllrohrwerkstoffs (Zirkalloy) untersucht wird.
Das Projekt "Längerfristige trockene Zwischenlagerung von abgebrannten Brennelementen und verglasten hochradioaktiven Abfällen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. In Deutschland wird das Konzept der trockenen Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente aus Leichtwasser-, Hochtemperatur- sowie Prototyp- und Forschungsreaktoren, ebenso wie die Aufbewahrung der Kokillen mit verglasten Spaltproduktlösungen aus der Wiederaufarbeitung von bestrahlten Brennelementen in dicht verschlossenen metallischen Transport- und Lagerbehältern (TLB) verfolgt, bis ein Endlager zur Verfügung steht. Durch das Standortauswahlgesetz wurde festgeschrieben, dass der Standort für ein solches Endlager bis zum Jahr 2031 gesetzlich festgelegt sein wird. Im Anschluss daran erfolgt dann die Errichtung des Endlagers. Aus diesem Grund kann aus heutiger Sicht nicht mehr ausgeschlossen werden, dass die genehmigte Zwischenlagerzeit von 40 Jahren, zumindest für einen Teil der Behälter, überschritten wird. Zusätzlich wird mit der Neuordnung der Verantwortung der kerntechnischen Entsorgung der Bund die Zwischenlager in einer Betriebsgesellschaft (BGZ) übernehmen. Vor diesem Hintergrund sollen im Rahmen des Vorhabens zusätzliche Informationen und Daten erfasst, bereitgestellt und fortgeschrieben werden, um mögliche Konzepte und Strategien einer künftigen Zwischenlagerung sicherheitstechnisch umfassend bewerten zu können. Anknüpfend insbesondere an die Untersuchungen in den Jahren seit 2009 sollen darüber hinaus die einzelnen Themenbereiche dem fortschreitenden Stand von Wissenschaft und Technik folgend auch in internationaler Zusammenarbeit vertieft werden. Insbesondere sind entsprechende Wissenslücken zu identifizieren und Wege aufzuzeigen, diese zu schließen. Für eine verlängerte Zwischenlagerung sind darüber hinaus die der Nachweismethodik zu Grunde gelegten Effekte bezüglich der Integrität der Inventare auf ihre weitere Gültigkeit hin zu überprüfen. Die Integrität der Inventare sowie der Erhalt der Geometrie bilden die Grundlage für andere Analysebereiche wie Kritikalitätssicherheit, Wärmeabfuhr und Strahlenschutz.
Das Projekt "Teilvorhaben: Thermographische Messverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik, AREVA-Stiftungsprofessur für Bildgebende Messverfahren für die Energie- und Verfahrenstechnik durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens besteht in einer Bewertung verschiedener physikalischer Messprinzipien, Verfahren und Methoden zur nichtinvasiven Überwachung des Zustandes des Inventars von Transport- und Lagerbehältern bei verlängerter Zwischenlagerung. Damit sollen Veränderungen der Brennelemente bzw. der Behälterstrukturen über Zeiträume von mehreren Jahrzehnten erkannt werden können, ohne die Behälter zu öffnen, um Aussagen über die Transport- und Konditionierungsfähigkeit der Abfälle vor Verbringung im Endlager zu ermöglichen. Dazu werden durch den Antragsteller die Messverfahren Strahlungsemissionsmessung (Gammastrahlung, Neutronen), Thermographie und Myonenabbildung näher untersucht. Beim Projektpartner HSZG erfolgen Untersuchungen zur akustischen Spektroskopie. Im 1. Jahr werden diese Messverfahren im Rahmen eines vertieften Methoden-Screenings mittels grundlegender physikalischer und technischer Betrachtungen bewertet. Im 2. und 3. Jahr schließt sich eine vertiefte Analyse, Methodenbewertung und Verfahrenskonzeption an. Das Verbundvorhaben ist in die folgenden 10 Arbeitspakete gegliedert (Bearbeitungsmonate in Klammern): AP1: Allgemeine Analyse des Standes von Wissenschaft und Technik (M1-6, TUD, HSZG) AP2: Methodenscreening für Strahlungsemission, Myonen und Thermographie (M5-12, TUD) AP3: Methodenscreening für Schwingungsspektroskopie (M5-12, HSZG) AP4: Analysen zum Gamma- und Neutronenstrahlungsfeld mittels Monte-Carlo-Simulation (M13-M33, TUD) AP5: Monte-Carlo-basierte Analysen zur Bewertung der Myonen-Radiographie (M13-M33, TUD) AP6: FEM-Analysen zur Bewertung der Thermographie (M13-M33, TUD) AP7: Entwicklung von Zustandserkennungsmethoden für multimodale Behälterüberwachungsdaten (M13-M33, HSZG) AP8: Experimentelle Analysen für Gammastrahlung und Thermographie (M13-M33, HSZG) AP9: Experimentelle Analysen zur Schwingungsspektroskopie (M13-M33, HSZG) AP10: Entwicklung von Verfahrenskonzepten zur Behälterüberwachung (M31-M36,TUD, HSZG).
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| Bund | 24 |
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| Förderprogramm | 24 |
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| offen | 24 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 24 |
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| Resource type | Count |
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| Keine | 16 |
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| Lebewesen & Lebensräume | 13 |
| Luft | 10 |
| Mensch & Umwelt | 24 |
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| Weitere | 24 |