@O.G.:
O.G. schrieb:Zu Neutronenaktivierung wenn man weiss was da war z.b. ( baumaterialien ) oder der Atommüll (zerfallsreihe)
Kann man auch sagen was raus kommt oder was bei einer "Neutronenaktivierung" passiert.
Nicht mit einer ausreichenden Sicherheit. Deshalb muss letztendlich immer gemessen werden. Für eine Berechnung sowohl der Zusammensetzung abgebrannter Brennelemente, als auch der Aktivierung des radioaktiven Inventars (Reaktordruckbehälter, biologischer Schild, etc.) muss insbesondere der Neutronenfluss an jedem einzelnen relevanten Punkt und zu jedem Zeitpunkt der Betriebsdauer (bei einem Brennelement nur die des Brennelements, beim radioaktiven Inventar die des Reaktors) berechnet werden, was
extrem kompliziert ist.
Um den Neutronenfluss an einem bestimmten Punkt und zu einem bestimmten Zeitpunkt zu berechnen, müssen alle Neutronen, die von jedem einzelnen Punkt jedes einzelnen Brennstabs in die entsprechende Richtung abgestrahlt werden, und deren Modifikation durch auf der Verbindungslinie befindliche Materie (insbesondere den Moderator, aber auch Bauteile jeglicher Art) berücksichtigt werden.
Bei einem Brennelement kann anhand des ermittelten Neutronenflusses und des zu diesem Zeitpunkt in den Brennstäben vorhandenen Uran-235s (unter der Annahme, dass es um einen normalen Leichtwasserreaktor geht) die Zahl der zu erwartenden Spaltungen ermittelt werden. Für jede Uran-235-Spaltung gibt es Dutzende von verschiedenen Möglichkeiten, was sich in der Summe entsprechend einer
Wahrscheinlichkeitsverteilung in
Dutzenden von Spaltprodukten niederschlägt. Ausserdem müssen natürlich auch durch
Neutroneneinfang ausgelöste Reaktionen sowohl bei den Spaltprodukten als auch dem Uran (was indirekt zur Bildung von Plutonium führt) berücksichtigt werden.
Anschliessend müssen die Zerfälle der zu diesem Zeitpunkt erzeugten Spaltprodukte und Neutroneneinfangprodukte verfolgt werden.
Die Aufsummierung all dieser Vorgänge über die Betriebsdauer des Brennelements erlaubt dann die Berechnung der Zusammensetzung des Brennelements nach Abbrand. Sofern alle Vorgänge und alle Veränderungen korrekt berücksichtigt wurden.
Bei dem radioaktiven Inventar kann anhand des ermittelten Neutronenflusses an dem jeweiligen Punkt über die Wirkungsquerschnitte der dort vorhandenen Isoptope (z.B. beim Reaktordruckbehälter die Bestandteile der Legierung) die Zahl der zu erwartenden Aktivierungen der einzelnen Isotope berechnet werden. Diese Berechnungen müssen über die gesamte Materialtiefe ausgeführt werden, bis zu den Punkten, an denen der Neutronenfluss vernachlässigbar geworden ist.
Anschliessend müssen die Zerfälle der zu diesem Zeitpunkt erzeugten Aktivierungsprodukte verfolgt werden.
Die Aufsummierung all dieser Vorgänge über die gesamte Betriebsdauer des Reaktors erlaubt dann die Berechnung der Aktivierung des radioaktiven Inventars bei Stilllegung. Sofern alle Vorgänge und alle Veränderungen korrekt berücksichtigt wurden.
Auf die Problematik der Aktivierung des Kühlmittels (und darin befindlicher sonstiger Substanzen, z.B. aufgrund von Abrieb und Korrosion) will ich an dieser Stelle gar nicht eingehen.
Ich weiss nicht, ob mir gelungen ist, die extreme Kompliziertheit dieser Berechnungen angemessen darzustellen. Man kann solche Berechnungen durchführen, aber die Zahl der möglichen Fehlerquellen ist so hoch, dass es völlig unverantwortlich wäre, das Ergebnis einer solchen Berechnung als Ersatz für eine Messung zu verwenden.