Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Entschärfung radioaktiver Abfälle

23.02.2007
MEGAPIE setzt Meilenstein bei der Umwandlung langlebiger hochradioaktiver Abfälle durch Transmutation
Das Herzstück einer Transmutationsanlage zur Verbrennung langlebiger hochradioaktiver Abfälle ist ein so genanntes Flüssigmetall-Target. Hier werden die Neutronen für den Transmutationsprozess erzeugt, durch den langlebige radioaktive Abfallstoffe in kurzlebige radioaktive Elemente umgewandelt werden können. Am Paul Scherrer Institut in Villigen, Schweiz, ist es nun mit dem internationalen Experiment MEGAPIE weltweit erstmals gelungen, durch Beschuss eines Flüssigmetall-Targets mit einem Protonenstrahl eine Neutronenquelle so hoher Leistung zu erzeugen, wie sie auch in einer Transmutationsanlage eingesetzt würde. Das Forschungszentrum Karlsruhe ist an diesem Experiment federführend für Deutschland beteiligt und war für Auslegung, Auswahl von Strukturmaterialien und strömungstechnische Experimente verantwortlich.

Neutronen besitzen einzigartige Eigenschaften: Einerseits können sie hochradioaktive Elemente, die in langlebigen Abfällen aus Kernkraftwerken vorkommen, in kürzerlebige oder stabile Elemente umwandeln. Dieser Prozess wird als Transmutation bezeichnet. Andererseits dienen Neutronen in der Grundlagenforschung der Aufklärung atomarer Strukturen oder biologischer Substanzen.

In der Spallationsneutronenquelle SINQ des Paul Scherrer Instituts (PSI) in Villigen, Schweiz, werden Neutronen freigesetzt, indem ein hochenergetischer Protonenstrahl von einem Megawatt Leistung auf ein metallisches Ziel (Target) gerichtet wird: Dabei schlagen die Protonen aus den Metallatomen Neutronen heraus (Spallation). Bisher handelte es sich bei dem Target stets um einen Feststoff. Theoretische Berechnungen haben jedoch vorhergesagt, dass mit einem Flüssigmetall-Target weit höhere Neutronenflussdichten erzeugt werden können, was für eine effektive Verbrennung der hochradioaktiven Abfälle von Vorteil ist.

Die Aussicht, radioaktive Abfälle einfach "verbrennen" zu können, hat zu einem großen internationalen Interesse an MEGAPIE geführt. Seit dem Jahr 2000 hat eine internationale Arbeitsgruppe den Aufbau des Experiments vorangetrieben und verschiedenartige Versuche durchgeführt. Die 170 Mitglieder starke Gruppe besteht aus Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern aus neun Forschungseinrichtungen in Europa, der Europäischen Kommission, Japan, USA und Korea.

Wesentliches Ergebnis des 4-monatigen Langzeitexperiments MEGAPIE (Megawatt Pilot Experiment) war die Bestätigung der um etwa 80 % erhöhten Neutronenflussdichte gegenüber einem Festkörpertarget sowie der fehlerfreie Betrieb eines leistungsstarken Flüssigmetall-Targets. Damit wurde gezeigt, dass ein solches Target in einer Transmutationsanlage eingesetzt werden kann.

Das Forschungszentrum Karlsruhe war an dem Experiment federführend für Deutschland beteiligt. Auf Grundlage der experimentellen Erfahrungen im Bereich Reaktortechnik, Sicherheit sowie Flüssigmetalltechnologie am Forschungszentrum Karlsruhe leisteten die Wissenschaftler und Ingenieure wesentliche Beiträge zur Qualifizierung und zum Betrieb des MEGAPIE-Targets. So übernahmen sie im Karlsruher Flüssigmetalllabor KALLA detaillierte strömungstechnische Versuche und Berechnungen, die Auswahl der Strukturmaterialien sowie zusätzliche Neutronikauslegungsarbeiten. Für die Schweizer Genehmigungsbehörde wurde außerdem eine Sicherheitsstudie zur Wechselwirkung des Flüssigmetalls mit Wasser und deren Auswirkungen durchgeführt.

Das Forschungszentrum Karlsruhe ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, die mit ihren 15 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 2,1 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands ist. Die insgesamt 24000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Helmholtz-Gemeinschaft forschen in den Bereichen Struktur der Materie, Erde und Umwelt, Verkehr und Weltraum, Gesundheit, Energie sowie Schlüsseltechnologien.

Dr. Joachim Hoffmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.fzk.de

Weitere Berichte zu: Abfall Flüssigmetall-Target MEGAPIE Neutron Target Transmutationsanlage

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Energieeffiziente Reinigung von Industrieabgasen
27.02.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

nachricht Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Electro mobility in Northwestern Germany - Austausch über Erfahrungen und Perspektiven für

27.02.2017 | Seminare Workshops

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neurobiologie - Vorausschauend teilen

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie