Nukleare Entsorgung (IFN-2)

Forschung für die sichere Entsorgung nuklearer Abfälle und Reaktorsicherheit

Lösungen und Kompetenzen für die Entsorgung nuklearer Abfälle und die Sicherheitsbewertung von Kernkraftwerken

Die letzten Kernkraftwerke wurden in Deutschland 2023 vom Netz genommen. Lösungen für den Rückbau sowie die Entsorgung der dabei angefallenen radioaktiven Abfälle sind auch in den nächsten Jahrzehnten erforderlich. Da Kernenergie auch in Zukunft in den europäischen Nachbarstaaten eingesetzt werden wird, ist es weiterhin notwendig, dass Deutschland über Kompetenzen zur Reaktorsicherheit verfügt. Vor diesem Hintergrund werden im IFN-2 Forschungsarbeiten für die sichere Entsorgung insbesondere hochradioaktiver Abfälle und ausgewählte Themen der Reaktorsicherheit, sowie zur internationalen Kernmaterialüberwachung durchgeführt. Hierzu werden experimentelle Arbeiten und Simulationen integriert. Dazu betreiben wir radiochemische Labors und profitieren von der ausgezeichneten Computerinfrastruktur des Forschungszentrums Jülich. Unsere Aktivitäten sind Bestandteil des Forschungsprogramms NUSAFE (Nukleare Entsorgung und Sicherheit) der Helmholtz Gemeinschaft und werden durch komplementäre nationale und internationale Forschungsprojekte ergänzt. Dabei ist uns die Ausbildung der nächsten Generation von Fachleuten ein wichtiges Anliegen. Hierzu verstärken Doktoranden und junge Post-Doktoranden unser Team.

Institutsleitung: Prof. Dirk Bosbach

FORSCHUNGSTHEMEN

Konzepte für die Entsorgung radioaktiver Abfälle aus der Fusion

Am Institut IFN wird hierzu derzeit ein gezieltes Forschungsprogramm entwickelt, das darauf abzielt, vorhandenes Know-how aus der Kerntechnik (IFN-2) im Rahmen des HGF NUSAFE Programms auf Fusionsanlagen (IFN-1, HGF Programm Fusion) -mit Schwerpunkten auf Betriebssicherheit, Strategien zur Minimierung radioaktiver Abfälle aus dem Fusionsbetrieb, Safeguards Maßnahmen sowie grundlegende Materialforschung.

Hochradioaktiver Abfall

Das IFN-2 erforscht das Langzeitverhalten hochradioaktiver Abfälle unter endlager- und zwischenlagerrelevanten Bedingungen. Im Mittelpunkt stehen experimentelle Untersuchungen an bestrahlten Mischoxid-Brennstoffen (MOX)-Brennstoffen und verglasten hochradioaktiven Abfällen, um Sicherheitsanalysen zu verbessern und die wissenschaftliche Grundlage für eine sichere Endlagerung zu stärken.

Kompetenzentwicklung für die nukleare Sicherheit

Durch die Verknüpfung von Forschung, Ausbildung, wissenschaftlicher Infrastruktur und internationaler Zusammenarbeit trägt das IFN-2 dazu bei, die für eine verantwortungsvolle langfristige Bewertung und das Management nuklearer Systeme sowie die sichere Entsorgung radioaktiver Abfälle in Deutschland erforderliche Expertise auch über die Betriebsphase der Kernenergie hinaus zu erhalten und weiterzuentwickeln.

Internationale Kernmaterialüberwachung

Das IFN-2 entwickelt innovative Technologien für die internationale Kernmaterialüberwachung, um die Verifikation der friedlichen Nutzung nuklearer Materialien zu verbessern. Die Forschungsarbeiten umfassen Safeguards-Fragestellungen zur langfristigen Zwischenlagerung und Endlagerung, innovative Referenzmaterialien sowie effiziente, nicht-invasive Überwachungstechniken.

Realitätsnahe Beschreibung von Endlagersystemen

Das IFN-2 entwickelt skalenübergreifende experimentelle und rechnergestützte Ansätze, um verbesserte Stoffgesetze für reaktive Stofftransportmodellierung (RTM) zu erarbeiten und Prozesse auf dem Porenmaßstab in großmaßstäbliche Modelle von Endlagersystemen zu integrieren (Upscaling). Diese Arbeiten zielen auf eine Verbesserung des skalenübergreifenden Prozess- und Systemverständnis sowie eine Verringerung von Ungewissheiten und Konservativitäten in Langzeitsicherheitsanalysen ab.

Institute of Fusion Energy and Nuclear Waste Management (IFN)