Neutronenphysikalische Simulationsrechnungen zur Proliferationsresistenz nuklearer Technologien

Die vorliegende Arbeit untersucht die Proliferationsresistenz nuklearer Technologien anhand von drei Fallbeispielen. Nach einer Darstellung des Konzepts der Proliferationsresistenz werden kurz die verwendeten Simulationsmethoden und Computercodes vorgestellt. Das erste Fallbeispiel behandelt das Potential monolithischer Brennstoffe für die Konversion von Ein-Brennelement Hochflussforschungsreaktoren von der Nutzung hochangereicherten Urans auf niedrigangereichertes Uran am Beispiel des Forschungsreaktors München II. Das zweite Fallbeispiel untersucht das Proliferationspotential zukünftiger tokamakbasierter Fusionsreaktoren anhand der neutronenphysikalischen Simulation einer möglichen Plutoniumproduktion. Das dritte Fallbeispiel untersucht das Proliferationspotential von Spallationsneutronenquellen bezüglich der Produktion kernwaffenrelevanter Materialien mit Hilfe von Simulationsrechnungen, sowie die Proliferationsresistenz solcher Anlagen.

This thesis investigates the proliferation resistance of nuclear technologies on the basis of three case studies. After a brief description of the concept of proliferation resistance the utilized computer codes and methods are presented. The first case study investigates the potential of monolithic fuel for the conversion of one-fuel-element high-flux research reactors from highly enriched to low enriched uranium using the example of the german research reactor FRM-II. The second case study assesses the proliferation potential of future tokamak based fusion reactors by using neutronic simulations of a possible plutonium production. The third example investigates the proliferation potential of spallation neutron sources to produce nuclear weapon relevant material and the proliferation resistance of such facilities.