Endlagerauslegung und -optimierung, Bericht zum ... - PTKA - KIT

verhalten wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht diskutiert. Deshalb sind die
hier beschriebenen Analysen grundsätzlich deterministisch, obwohl probabilistische
Ansätze in der Kritikalitätssicherheitsanalyse für die Nachverschlussphase des Endlagers
nach DIN 25472 grundsätzlich zulässig sind /DIN 11/.
Dieses Kapitel fasst die Ergebnisse der im Rahmen der VSG durchgeführten Untersuchungen
zum Kritikalitätsausschluss überblicksartig zusammen. Alle in diesem Vorhaben
durchgeführten Arbeiten sind im Detail im Technischen Bericht zum Kritikalitätsausschluss
/KIL 12/ beschrieben.
5.2 Rechenverfahren und Modellannahmen
Aufbauend auf früheren Arbeiten zur Unterkritikalität bei der Endlagerung ausgedienter
Kernbrennstoffe in tiefen geologischen Formationen /GMA 01a/, /GMA 01b/, /GMA 04/,
/GMA 09/ wurden in der vorliegenden Arbeit Aspekte der Kritikalitätssicherheit bei den
Endlagerkonzepten „Streckenlagerung“ (Varianten B1 und B2) und „Bohrlochlagerung“
(Variante C) in einem Salzstock untersucht und diskutiert. Dabei lag der Schwerpunkt
der Betrachtung auf den zugrunde liegenden Behälterkonzepten. Eine Akkumulation
der Nuklidinventare aus mehreren Behältern wird dabei – wegen der Verkettung mehrerer
Ereignisse und geochemischer Prozesse – als nicht zu erwartender Betrachtungsfall
angenommen und im Folgenden nicht unterstellt. Ebenfalls nicht analysiert
wurden Betrachtungsfälle, die ein unbeabsichtigtes menschliches Eindringen in den
Einlagerungsbereich mit entsprechenden Konsequenzen wie Integritätsverlust mehrerer
Behälter und Lösungszutritt unterstellen.
Rechenmethoden
Für die Kritikalitätsrechnungen kamen die Monte-Carlo-Codes KENO Va und KENO VI
aus dem amerikanischen Codepaket SCALE 6 /SCA 09/ zum Einsatz. Verwendet wurden
hierbei die mitgelieferten ENDF/B-VII.0 /CHA 06/ Wirkungsquerschnitte in 238
Energiegruppen. Zusätzlich wurde der Monte-Carlo-Code MCNP 5 Version 1.51
/BRO 09/ eingesetzt. Hier wurden kontinuierliche ENDF/B-VII.0 Wirkungsquerschnitte
verwendet. Daneben wurden zu Vergleichszwecken für das Nuklid 35 Cl auch weitere
Daten aus anderen Wirkungsquerschnittsbibliotheken verwendet. Zur Berechnung des
Neutronenmultiplikationsfaktors k eff wurden pro Rechnung, je nach Modellkomplexität
und Rechenverfahren, genügend Neutronenschicksale verfolgt, um eine ausreichende
Konvergenz der Rechnungen zu gewährleisten. Die eingesetzten Rechenverfahren
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