Das Projekt "Nuclear waste forms characterisation, 1988-1991" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von European Commission, Joint Research Centre (JRC). Institute for Transuranium Elements (ITU) durchgeführt. Objective: To characterize vitrified high-level waste forms and unprocessed spent fuel with respect to properties relevant to their behaviour under conditions of long-term storage, i.e. radioactive nuclide inventory, thermal conductivity, thermal and mechanical stability, redistribution of actinides and fission products within waste materials, radiation damage, resistance to corrosive agents, and to investigate leaching of waste forms with various leachant compositions. General Information: Progress to end 1990. Leach tests on active glasses showed no noticeable differences in comparison with non-active specimens subject to the same treatment except for the behaviour of the actinides which needs further study. Leaching tests on high burn-up spent fuel samples were initiated. Tests on the characterization of cement matrix for solidification of ILLW were concluded, and new analytical methods were applied (Inductively coupled plasma mass spectrometry). A prototype of an autoclave for the leaching under realistic resitory conditions was developed. A parametric study ( determination of Eh, pH, T, (O2), (CO3)), of UO2 oxidation by leaching was initiated. Scouting experiments with irradiated UO2 were carried out. A neutron counting system is being developed for passive neutron interrogation of individual fuel rods. Gamma-spectroscopy is performed using an existing facility. Interpretation of the measured signatures is achieved through isotopic correlations. A micro-gamma scanning device to measure the distribution ofamma emitters in waste forms went into operation. A study of the mechanical state and of radiation damage on matrix dissolution was launched. Results obtained in this context were published in a EUR report and presented at 4 occasions at international conferences. Detailed description of work foreseen in 1991 (expected results). New autoclaves for spent fuel and glass leaching experiments will be tested and used. Leach tests on selected active samples with fully characterized structures will continue, as well as tests with SIM fuel and, to a limited extent, ceramic waste forms. A laser cutting device for the machining of controlled flaws in fuel pins will be installed. R7T7-glasses and spent fuels will be characterized in a cooperation with CEA-Marcoule and KfK-INE Karlsruhe. High burn-up pins from BR-3 will be leached at pre-termined oxygen potentials A Community exercise for the selection and standardization of waste characterization procedures will be launched. New analytical methods will be applied to Np speciation. NDA will be applied to pins of spent fuel. Neutron counting equipment will be calibrated using a Cf-252 source. Gamma/neutron emission tomography will be installed for the characterisation of spent fuel cross sections. Radiation damage studies will continue. Short description of evolution of work in 1992 Leach testing of glasses and spent fuel samples will continue. Characterization techniques will be refined. ...
Das Projekt "Verknüpfung von Cosmic Ray Neutron Sensing (CRNS) mit aktiven und passiven Fernerkundungsdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsarchitektur und Umweltplanung (ILaUP) durchgeführt. Direkte lokale Beobachtungen des Bodenfeuchtegehalts (BFG) mit in-situ Messgeräten sind derzeit aufgrund der hohen räuml. und zeitl. Variabilität nur eingeschränkt nutzbar. Fernerkundungsdaten können mit verschiedenen Methoden verwendet werden, um tägliche Daten mit einer groben räumlichen Auflösung zu liefern. Für viele regionale Anwendungen werden jedoch Produkte mit einer räumlichen Auflösung von ca. 10 bis 30 m benötigt. Der Kontrast zwischen dem punktuellen Charakter aktueller terrestrischer Bodenfeuchtemessungen und der Bodenauflösung von Satelliten, die zur Bestimmung der Bodenfeuchte eingesetzt werden, stellt eine große Herausforderung für die Kalibrierung und Validierung von Produkten aus Satellitenmissionen dar. CRNS eröffnet Chancen, dieses Defizit zu überwinden. Das Upscaling von CRNS-Daten ist jedoch schwierig, da die CRNS-Messung ein integriertes Signal über eine Grundfläche mit ca. 200m Radius ist. Zudem ist die Messung sehr anfällig für zusätzliche Wasserquellen speziell der ober- und unterirdischen Biomasse. Das Bodenfeuchtesignal muss daher von den Wasserquellen separiert werden. Unser wissenschaftliches Ziel ist es, die prozessbasierten Zusammenhänge zwischen dem aus CRNS abgeleiteten BFG und der oberflächenbasierten aber räumlich detaillierteren Berechnung des BFG mit verschiedenen Fernerkundungssensoren (thermisch, hyper-, multispektral, SAR und LiDAR) zu verstehen. Zu diesem Zweck werden Vegetationsparameter (texturelle, strukturelle, emissive und reflektierende) von verschiedenen aktiven und passiven Sensoren abgeleitet und auf ihre Eignung für die Ableitung des BFG in singulären und synergistischen Beobachtungen getestet. Dies wird entsprechend den räumlichen und zeitlichen Skalen der CRNS-Messungen, insbesondere in den Teilprojekten (TP) Großfl. CRNS-Netzwerk und Mobiles CRNS, umgesetzt. Die Abschätzung des BFG der Landbedeckung durch hochauflösende Fernerkundungsparameter wird zu einer besseren Korrekturfunktion des CRNS-Signals bei der Berechnung des BFG beitragen. Mit dem Modul wollen wir einen Schritt in Richtung einer großflächigen Übertragung von dem aus CRNS abgeleiteten BFG gehen. Dieses TP wird die Lücke zwischen verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen bei der Ableitung des BFG schließen. Für die Berechnung von Wasserquellen werden Vegetations- und oberflächennahe BFG-Daten für die TPs Großfl. CRNS-Netzwerk, Mobiles CRNS, Hydrogeodäsie und Vegetation zur Verfügung gestellt. CRNS-Messungen aus gemeinsamen Feldkampagnen werden zur Validierung von den aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten Bodenfeuchteprodukten verwendet. Die TPs Hydrogeodäsie, Großfl. CRNS-Netzwerk und Mobiles CRNS werden die aus der Fernerkundung abgeleiteten räumlich hochaufgelösten Bodenfeuchtemuster nutzen, um die intergierten CRNS und GNSS-R Beobachtungen besser zu verstehen. Die TPs Hydrol. Modellierung und Grundwasserneubildung planen die Implementierung der abgeleiteten BFG-Karten in ihre Modelle.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Physik Department, E17: Lehrstuhl für Physik , Biophysik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines kombinierten Tomographiesystems (NeuRoFast), an der Neutronenanlage ANTARES am FRM-II, dass es ermöglicht Neutronen- und Röntgen-Tomographie mit zusätzlichem Gitter-basiertem Phasen- und Dunkelfeld-Kontrast gleichzeitig an einer Probe durchzuführen. Diese neuen Methodologien soll auf zentrale Fragestellungen im Bereich neuer Polymerkompositmembranen für Redox Flowbatterien und Elektrolyse- und Brennstoffzellen angewandt werden. NeuRoFast baut auf dem derzeit laufenden Projekt NeuRoTom (Förderkennziffer: 05K13VF1) auf, und basiert auf zwei wesentlichen Erweiterungen des ANTARES durch den Projektpartner TUM: Einerseits soll die Implementierung weiterer fortgeschrittener Kontrastmodalitäten - auf der Basis der derzeitig laufenden Arbeiten - erfolgen. Insbesondere soll der gitter-basierte Neutronen und Röntgen-Phasen- und Dunkelfeldkontrast implementiert werden, da sich in bereits durchgeführten Demonstrationsversuchen ein großes Potential dieser Methoden zur Erforschung neuer Batteriesysteme sowie Brennstoff- und Elektrolysezellen abzeichnet. Andererseits soll ein neues Neutronendetektorsystem mit den derzeit höchstmöglichen zeitlichen und räumlichen Auflösungen angeschafft und implementiert werden. Verbunden mit höchstmöglicher zeitlicher und örtlicher Auflösung wird in NeuRoFast ein einzigartiges Analysesystem geschaffen. AP 1: Einbau eines kombinierten Gitter-basierten Röntgen- und Neutronen Phasenkontrast- und Dunkelfeld-Bildgebungsaufbaus AP 1.1: Entwicklung und Aufbau des Systems AP 1.1: Bildverarbeitung AP 1.3: Inbetriebnahme und Charakterisierung des Systems AP 2: Entwicklung und Implementierung eines zeitlich und räumlich höchstauflösenden 'Super-Resolution'-Neutronendetektors am FRM-II AP 2.1: Aufbau des Systems AP 2.2: Inbetriebnahme und Charakterisierung des Systems AP 2.3: Anwendungen.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), Professur für Anwendungsentwicklung durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung eines kombinierten bildgebenden Systems (NeuRoFast), an der Neutronentomographieanlage ANTARES am FRM-II (Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz / TU München), das es ermöglicht Neutronen- und Röntgen- Bildgebung gleichzeitig an einer Probe durchzuführen. Zusätzlich werden in NeuRoFast neue Kontrastverfahren für die Untersuchung dynamischer Prozesse im Bereich neuer Materialien für Energieanwendungen entwickelt und Pilotexperimente durchgeführt. NeuRoFast baut auf dem derzeit laufenden Projekt NeuRoTom auf und basiert auf zwei wesentlichen Erweiterungen des ANTARES durch den Projektpartner TU München: Einerseits soll die Implementierung weiterer fortgeschrittener Kontrastmodalitäten - auf der Basis der derzeitig laufenden Arbeiten - erfolgen. Insbesondere soll der gitter-basierte Neutronen und Röntgen- Phasen- und Dunkelfeldkontrast implementiert werden, da sich in bereits durchgeführten Demonstrationsversuchen ein großes Potential dieser Methoden zur Erforschung neuer Batteriesysteme sowie Brennstoff- und Elektrolysezellen abzeichnet. Andererseits soll ein neues Neutronendetektorsystem mit bislang ungekannten räumlichen (10 Mikrometer) und zeitlichen (10 Herz) Auflösungen entwickelt werden. Der ANTARES Messplatz am FRM-II hat die weltweit höchste Flussrate und Kollimation. Verbunden mit höchstmöglicher zeitlicher und örtlicher Auflösung wird in NeuRoFast dadurch ein weltweit einzigartiges Analysesystem geschaffen. Für die Erschließung neuer Anwendungsfelder für den ANTARES Setup am FRM-II müssen neue Verfahren für die Untersuchung von Energieanwendungen mit Neutronenbildgebung entwickelt werden. Im Fokus von NeuRoFast stehen die vielversprechenden Redox-Flow-Batterien (RFBs) sowie Elektrolyse mit Festelektrolytmembran (PEMELs), denen Schlüsselrollen für die Energiewende zugesprochen werden. Für PEMELs und RFBs werden in NeuRoFast daher dynamische in operando Kontrastverfahren am IMTEK entwickelt, die auf Lithium- und Wasserstoffisotopen beruhen. Dunkelfeld und Phasenkontrast-Bildgebung sollen zudem für die Untersuchung von Blasenbildungsdynamiken verwandt werden.
Das Projekt "Methodik für ein Umweltmonitoring-Netzwerk auf Basis des Impuls-Neutronen-Verfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBM - DR. BUCKUP Der Bohrlochmesser Inhaber: Dr. Klaus Buckup e.K. durchgeführt. Es sind die methodisch-technischen und technologischen Mittel zu schaffen, um ein Monitoringnetzwerk als Funktionsmuster auf Basis des Impuls-Neutronen-Verfahrens aufzubauen und in einem Pilotversuch unter praktischen Bedingungen zu testen.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Experimentelle Physik durchgeführt. Die entscheidenden Prozesse in Brennstoffzellen und Batterien, deren Effizienzen einen direkten Einfluss auf unsere Umwelt und auf natürliche Ressourcen haben, laufen an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt ab. Diese Grenzfläche ist leider den herkömmlichen oberflächen-physikalischen Methoden nicht zugänglich und volumenempfindliche Methoden weisen zu hohe Nachweisgrenzen auf. In diesem Teilprojekt wird zuerst eine Messzelle entwickelt, die die Bestimmung der Strukturen an der Phasengrenzfläche sowie metastabiler und reaktiver Phasen während des elektrochemischen Prozesses auf molekularem Niveau mittels NMR-Spektroskopie ermöglicht. Hiermit werden die neuartigen Informationen zusätzlich zu den Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie-, Röntgenabsorptions-Spektroskopie- und Neutronenreflexions-Experimenten unter Reaktionsbedingungen gewonnen. Durch die hoch-auflösende Festkörper-NMR-Spektroskopie und die NMR-Relaxationszeit-Messungen werden die Strukturen der Grenzfläche und der Ionentransport durch die Grenzfläche untersucht. In diesem Teilvorhaben sind vier Meilensteine vorgesehen: 1. Entwicklung der Zelle für die in-situ NMR-Messungen. 2. In-situ NMR-Charakterisierung der Strukturen an der Phasengrenzfläche während des elektrochemischen Prozesses. 3. Hoch-auflösende heteronukleare Festkörper-NMR-Untersuchungen im Phasengrenzbereich. 4. Untersuchung der Ionenmobilität durch NMR-Relaxationszeitmessungen und NMR-Linienform-Analyse.
Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Institut für Geowissenschaften, Facheinheit Mineralogie, Abteilung Kristallographie durchgeführt. Das Vorhabensziel des Frankfurter Teilprojekts ist die strukturelle und physikalische Charakterisierung der von Keramiken und Kristallen, die für die Immobilisierung langlebiger Radionuklide eingesetzt werden könnten. Die Proben werden von den Verbundpartnern hergestellt. Zum Erreichen des Vorhabenziels sollen Neutronen- und Synchrotronbeugungsuntersuchungen sowie mikrokalorimetrische und ultraschallspektroskopische Messungen durchgeführt werden. Die experimentellen Untersuchungen sollen durch atomistische Modellrechnungen, die auf der Dichtefunklionaltheorie basieren, ergänzt werden. Die Neutronen- und Synchrotronbeugungsuntersuchungen sollen an Großforschungseinrichtungen (PETRA III, ESRF, APS, LANSCE) durchgeführt werden. Die Hochtemperatur-Ultraschallexperimente werden mit selbstkonstruierten Geräten in Frankfurt durchgeführt. Für die Mikrokalorimetrie steht ein Quantum Design PPMS System zur Verfügung und die Dilatometermessungen werden auf einem Gerät der Fa. Netzsch durchgeführt.
Das Projekt "Thermische Neutronen am Strahlplatz NECTAR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Angewandte Materialien (IAM) - Energiespeichersysteme durchgeführt. Für den Messplatz NECTAR am Strahlrohr SR10 des Hochflussreaktors FRM II in Garching soll eine Option für thermische Neutronen etabliert und für die Materialcharakterisierung mittels Neutronenradiographie eingesetzt werden. Durch die beantragte Maßnahme stehen dann Neutronenspektren deutlich unterschiedlicher Energie an ein und demselben Messplatz zur Verfügung, wobei leicht zwischen den Spektren gewechselt werden kann. Dies ist weltweit einzigartig und es erschließen sich hierdurch qualitativ neue Anwendungsmöglichkeiten, analog zum 'Dual Energy' Verfahren in der Röntgentechnik. Mit Hilfe dieser neuen Analysemethode lassen sich Energiematerialien und Bauteile während des Betriebs mit hoher Empfindlichkeit für stark neutronenabsorbierende Isotope untersuchen und so verbessern.
Das Projekt "Highly-resolved imaging in artificial and natural soils to yield dynamics and structure of interfaces from oxygen, pH and water content" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Erd- und Umweltwissenschaften durchgeführt. In soils and sediments there is a strong coupling between local biogeochemical processes and the distribution of water, electron acceptors, acids, nutrients and pollutants. Both sides are closely related and affect each other from small scale to larger scale. Soil structures such as aggregates, roots, layers, macropores and wettability differences occurring in natural soils enhance the patchiness of these distributions. At the same time the spatial distribution and temporal dynamics of these important parameters is difficult to access. By applying non-destructive measurements it is possible to overcome these limitations. Our non-invasive fluorescence imaging technique can directly quantity distribution and changes of oxygen and pH. Similarly, the water content distribution can be visualized in situ also by optical imaging, but more precisely by neutron radiography. By applying a combined approach we will clarify the formation and architecture of interfaces induces by oxygen consumption, pH changes and water distribution. We will map and model the effects of microbial and plant root respiration for restricted oxygen supply due to locally high water saturation, in natural as well as artificial soils. Further aspects will be biologically induced pH changes, influence on fate of chemicals, and oxygen delivery from trapped gas phase.
Das Projekt "Teilprojekt: Struktur und Petrophysik ozeanischer Kruste und Lithosphäre im Atlantis-Massiv. Studien an Bohrkernen von IODP Expedition 357" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 4 Dynamik des Ozeanbodens: Marine Geodynamik durchgeführt. Seismische Anisotropie in der ozeanischen Kruste und Lithosphäre wird weltweit beobachtet und wird gemeinhin mit kristallographischen Vorzugsorientierungen (CPO) in Peridotiten und/oder deformierten Gabbros modellhaft erklärt. Während dieses Modell für schnelle Spreizung an mittelozeanischen Rücken adäquat sein kann, verändert Deformation und assoziierte Hydratisier-ung der Gesteine an langsamen Spreizungsrücken fundamental die Mineralogie und damit die elastischen Eigenschaften. Hier wird eine Studie der CPO einer Serie von mafischen und ultramafischen Gesteinen des Atlantis-Massivs mit Neutronen- und Sychrotrondiffraktometrie vorgeschlagen, um grundsätzliche Einsichten in die petrophysikalischen Eigenschaften des ozeanischen Grundgebirges an einem langsamen Spreizungsrücken zu gewinnen. Das Atlantis-Massiv war Ziel von IODP Expedition 357 und wird wegen seiner ausgezeichneten Aufschlussverhältnisse und der strukturellen Kontrolle durch das Netzwerk der abgeteuften Bohrungen als idealer Testfall für das Projekt angesehen. Die elastischen Konstanten der Ausgangsminerale und der Alterationsprodukte sprechen für eine Zunahme der elastischen und seismischen Anisotropie mit Deformation und Hydratisierung. Diese Voraussage steht im Gegensatz zu den Ergebnissen seismologischer Studien, die geringere Anisotropien in Fällen langsamer Spreizungen im Vergleich mit dem schnellen Normalfall nahelegen. Es ist das Hauptziel dieses Projekts, den scheinbaren Widerspruch zwischen tektonischen Modellen und seismologischen Beobachtungen zu ergründen und aufzuklären.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 99 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 99 |
| License | Count |
|---|---|
| open | 99 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 99 |
| Englisch | 23 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 53 |
| Webseite | 46 |
| Topic | Count |
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| Boden | 46 |
| Lebewesen & Lebensräume | 48 |
| Luft | 49 |
| Mensch & Umwelt | 99 |
| Wasser | 42 |
| Weitere | 99 |