Im Rahmen des Vorhabens wurden zur Untersuchung der relativen biologischen Wirksamkeit (RBW) hochenergetischer Photonen- und Neutronenstrahlung Blutproben in einem quasi-monoenergetischen Photonenstrahlungsfeld (Photonenenergie ca. 7 MeV) und verschiedenen Neutronenfeldern (Neutronenenergien ca.100 MeV und 200 MeV) mit Dosen im Bereich von 0,1 Gy ... 1 Gy bestrahlt. Zuvor wurde in diesen Strahlungsfeldern die Wasser-Energiedosisleistung bestimmt. Im Anschluss an die Bestrahlungen wurde die Häufigkeit für das Auftreten dizentrischer Chromosomen in Abhängigkeit von der Dosis ermittelt und daraus die RBW bestimmt. Es zeigte sich, dass die RBW von Photonenstrahlung mit Energien oberhalb von ca. 6 MeV etwa doppelt so groß ist wie für Co-60-Gammastrahlung. Für Neutronen mit Energien im Bereich von ca. 100 MeV ... 200 MeV wurde eine relative biologische Wirksamkeit von etwa 10 erhalten.
Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) hat die Brenk Systemplanung GmbH (BS) mit der Durch-führung der Studie „Experimentelle und theoretische Untersuchungen zu radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott“ beauftragt. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens (Nr. 3615S52320) ist die Verbesserung der Entdeckung von radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott. Um dies zu erreichen, wurden im Rahmen dieses Forschungsvorhabens folgende Arbeitspunkte (AP) bearbeitet: AP1: Repräsentative Ermittlung der Ausstattung deutscher Schrottplätze und Schmelzbetriebe mit Portalmonitoren oder ähnlichen Messeinrichtungen AP2: Auffindbarkeit typischer Gammastrahler im Stahlschrott AP2.1: Theoretische Studien zu radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott AP2.2: Experimentelle Studien zu radioaktiven Quellen und Gegenständen im Stahlschrott AP3: Möglichkeit und Notwendigkeit der Detektion von Neutronenstrahlung und des Einsatzes von Strahlung zur Auffindung radioaktiver Quellen und Gegenstände im Schrott AP4: Ideenfindung für Leitlinien und Informationsmaterial im Rahmen der neuen EURATOM-Grundnormen Zu diesen Arbeitspaketen sind einzelne ausführliche Berichte erstellt worden, die die genannten Themen jeweils vollständig behandeln. Der vorliegende Bericht stellt in Ergänzung zu den Teilberichten eine umfangreiche Zusammenfassung der Vorgehensweise und Ergebnisse der gesamten Forschungsvorgaben vor.
Das Projekt "DEMO R&D im Rahmen des deutschen Beitrages zum 'Broader Approach'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Materialforschung I durchgeführt. Vorhabensziel ist die Umsetzung der deutschen IFERC DEMO-Blanket Vorhaben im Rahmen des Broader Approach (BA), d.h. die Bereitstellung der diesbezüglich spezifizierten Halbzeuge und werkstoffkundlichen Herstellungsparameter in den Bereichen (i) reduziert aktivierbarer Strukturwerkstoff EUROFER, Basismaterial und Schweißtechnologien, (ii) Neutronenmultiplikatoren (Beryllide) und (iii) Brutkeramiken (Lithiumortosilikat). FZK ist derzeit in ganz Europa das einzige Institut, welches Fusions-Referenzwerkstoffe entwickelt und zusammen mit der Industrie technologisch skalierbar herstellt. Die Arbeitsplanung basiert auf den zeitlichen und inhaltlichen Vorgaben des europäisch-japanischen BA- Abkommens. Dementsprechend konzentrieren sich alle FZK-Arbeitsvorhaben zu den IFERC DEMO-Blanketvorhaben ausschließlich auf zentrale Struktur- und Funktionswerkstoffe von DEMO-Leistungsreaktiren und ITER-Testblanketmodule. Die eingegangenen Verpflichtungen sollen bis Ende 2012 abgeschlossen sein. Die Ergebnisse sind unverzichtbare Grundlage für den Bau von ITER-TBMs und dienen darüber hinaus dem Design von DEMO-Leistungsreaktoren.
Das Projekt "Characterisation of nuclear waste forms, 1992-1994" 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 1991. A major effort was made to extend studies on the characterisation of nuclear waste to unprocessed nuclear fuel in view of its behaviour under temporary and final storage conditions. These investigations comprised the interaction of irradiated UO2 with water and the development and testing of equipment for the non- destructive analysis of irradiated fuel rods by passive neutron interrogation. The development of a code (COCAINE) to model the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility got under way. Leach tests were carried out with active waste glass samples (type R7T7), and the same material was subject to micro structural analysis. Instruments to measure the mechanical properties of waste glasses were tested with inactive glasses. The results of this work were described in 4 publications. Detailed description of work foreseen in 1992 (expected results). Leaching experiments with UO2 and MOX fuels will be performed in order to study the effect on the leach rate of oxidising agents in a liquid and/or gaseous environment. The oxidation of UO2 fuel in air/water, N2/water and in air at temperatures deeper than 500 degrees celsius will be studied by thermogravimetry. The newly developed neutron interrogation equipment will be applied in order to determine actinide concentrations in various types of fuel rods. Equipment for the speciation of leachats will be developed and tested. The COCAIN code which models the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility will be further developed. Short description of evolution of work in 1993. Future studies on waste characterisation will concentrate more or lesson spent fuel behaviour under temporary and final storage conditions. They will be pursued in an interplay between experiments and modelling activities. Achievements: A major effort was made to extend studies on the characterization of nuclear waste to unprocessed nuclear fuel in view of its behaviour under temporary and final storage conditions. These investigations comprised the interaction of irradiated uranium oxide with water and the development and testing of equipment for the non-destructive analysis of irradiated fuel rods by passive neutron interrogation. The development of a code (COCAINE) to model the consequences of ground water intrusion in a spent fuel storage facility got under way. Leach tests were carried out with active waste glass samples (type R7T7), and the same ...
Das Projekt "Dosimeter schneller und mittelschneller Neutronen mit CR-39-Folien bzw. Verbundfolien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt.
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 "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 "Product ban versus risk management by setting emission and technology requirements. The effect of different regulatory schemes taking the use of trichloroethylene in Sweden and Germany as an example" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Passau, Lehrstuhl für Wirtschafts- und Sozialpolitik durchgeführt. Vergleich der Ergebnisse der Umweltgesetzgebung in Schweden und Deutschland bezüglich der Emissionen in der Reinigung von Metalloberflächen.
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 "OekoMatBatt - Ökologisch und ökonomisch nachhaltige Materialien für die Kathoden- und Anodenbeschichtung in der Lithium-Ionen-Batterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VARTA Microbattery GmbH durchgeführt. VARTA war immer schon an den Umweltaspekten der Lithium-Ionen-Batterien LIB interessiert. Im Januar 2016 wurde das Projekt Oekobat 2020 (03XP0033A) gestartet, das die ökologischen Aspekte der LIB-Produktion behandelte. Neben ersten Ansätzen zur wasserbasierten Kathodenpaste wurden Aspekte wie 'Second Use' erforscht. Es zeigte sich, dass eine LIB nach dem Einsatz im PKW noch größer als 8 Jahre in einem stationären Speicher dienen kann. Im März 2016 wurde das EU-Projekt Sintbat (Contract No. 685716) begonnen. Hier wurde die Alterung der LIB genauestens erforscht. Dazu wurden sehr außergewöhnliche Methoden, wie Neutronenstrahlung, SAXS und WACS genutzt. Ferner wurden Simulationen der Partner Uni Warwick, Warsaw University und Materials Center Leoben eingesetzt. Ein volles Life-Cycle-Assessment für den Einsatz der LIB im stationären Heimspeicher wurde (soweit möglich) von EurA AG gerechnet. Seit Januar 2020 läuft das Projekt ECO2LIB (Contract No. 875514), das sich mit der Fortsetzung dieser Arbeiten beschäftigt. Hinzugekommen ist der Partner Accurec, der den Schwerpunkt auf das Recycling verstärkt. In diesem Zusammenhang ist das Projekt OekoMatBat für VARTA besonders interessant. Es ermöglicht die Verbesserung des ökologischen Footprints der Batterie und speziell deren Herstellung.
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|---|---|
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| Förderprogramm | 105 |
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