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Reaktorphysik und -dynamik (RPD)

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  • Entwicklung und Validierung neutronenphysikalischer und thermohydraulischer Rechenmethoden
     
  • Entwicklung von Multiphysik-Methoden für High-Fidelity Simulationen
     
  • Referenzlösungen basierend auf Monte Carlo Methoden gekoppelt mit Thermohydraulik-Codes
     
  • Bewertung von Auslegungsstörfällen mit gekoppelten Neutronik-Thermohydraulik-Codes
     
  • Bewertung von Notfallmaßnahmen für DWR und SWR mit Codes zur Analyse schwerer Störfälle
     
  • Bestimmung des Inventars, der Aktivierung und der Dosiswerte von Reaktorkomponenten und Bauteilen für die Rückbauplanung und -abwicklung

Übersicht

Die Aktivitäten der Gruppe Reaktorphysik und –dynamik sind Bestandteil des KIT-Programms Nukleare Sicherheitsforschung und des Programms Energie der Helmholtz-Gemeinschaft.

Die F&E-Arbeiten zur Reaktorsicherheit beziehen sich auf Leichtwasserreaktoren und Transmutationssysteme. Forschungsschwerpunkte sind die Weiterentwicklung neutronenphysikalischer, thermohydraulischer und reaktordynamischer Simulationsprogramme, die zur Sicherheitsbewertung von Reaktoranlagen angewandt werden. Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Entwicklung und Verbesserung multi-physikalischer Simulationscodes basierend auf Monte Carlo Transportlösungen. Die neutronenphysikalischen Methoden und Verfahren ermöglichen auch die Berechnung von Materialinventaren, der Aktivierung und Dosisbelastungen von Komponenten und Bauteilen von Reaktoranlagen zur optimalen Planung der Rückbauphasen unter Einhaltung der Strahlenschutzverordnung. Validierte Reaktorsicherheitstools werden eingesetzt, um die Sicherheit von Reaktorsystemen zu beurteilen sowie Notfallschutzmaßnahmen für postulierte schwere Störfallsituationen abzuleiten und zu optimieren.


Kompetenzfelder

  • Neutronenphysikalische Berechnungsverfahren und Methoden einschließlich der Kerndatenaufbereitung
  • Reaktorphysik und -dynamik unterkritischer und kritischer Reaktorsysteme
  • Entwicklung von Kopplungsansätzen für neutronische und thermohydraulische Modelle zu Sicherheitsanalysen
  • Erweiterung von gekoppelten Neutronik-Thermohydraulik-Codes zur Sicherheits-relevanten Kernsimulation auf Brennstabbasis
  • Weiterentwicklung von Methoden zur Bewertung von Unsicherheit und Sensitivität bei der Qualifizierung von multi-physikalischen Simulationscodes
  • Qualifizierung von multi-physikalischen Codes mittels experimenteller Daten und Anlagendaten
  • Monte Carlo basierte Referenzlösungen für Brennelemente und Reaktorkerne auf Brennstabebene
  • Berechnung von Nuklidinventaren, Aktivierung und Strahlungsdosis an Kernkraftwerkskomponenten und Bauteilen für den Rückbau
  • Beitrag zur Ausbildung und Kompetenzerhaltung
    • Praktika/Studienarbeiten, Master/Diplomarbeiten, Doktorarbeiten
    • Lehrauftrag auf den Gebieten Reaktorphysik, Reaktordynamik und Sicherheit für Reaktorsysteme
    • Frederic Joliot / Otto Hahn Summer School von CEA und KIT