Scientific Highlights NES

Mikroskopische Abweichungen von der idealen Struktur machen den KKW-Brennstoff Urandioxid widerstandsfähiger gegen Strahlungsschäden.

Schwach- und mittelaktive nukleare Abfälle bleiben in einem geologischen Tiefenlager über mehrere Tausend Jahre in Zementmaterialien verpackt. Forschende des Paul Scherrer Instituts und des Karlsruher Instituts für Technologie haben nun gezeigt, wie Zement die Bewegungsfreiheit der radioaktiven Substanzen einschränkt. Das verbessert das Verständnis der Prozesse, die in dieser ersten Phase der Tiefenlagerung ablaufen werden.

Eine vom Paul Scherrer Institut PSI koordinierte Studie des Zentrums für Technologiefolgenabschätzung TA-Swiss empfiehlt, die Tiefengeothermie in der Schweiz weiter voranzutreiben. Die Energieressourcen im Untergrund sind sehr gross, umweltfreundlich zu gewinnen und jederzeit verfügbar, begründen die Studienautoren ihren Befund. Das Erdbebenrisiko und die noch zu hohen Kosten bleiben Herausforderungen, die die Gesellschaft gegen den Nutzen der Geothermie abwägen muss.

Wie anfällig ist die globale Energieinfrastruktur für Angriffe durch nichtstaatliche Akteure? Hat die Anzahl der Anschläge auf diese Infrastruktur in letzter Zeit tatsächlich zugenommen? Welche Weltregionen sind besonders verwundbar? Und welche Taktiken wenden die Angreifer an? Antworten auf diese und weitere verwandte Fragen wollen Wissenschaftler mit Hilfe einer Datenbank finden, die Forschende des Center of Security Studies der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit Kollegen des Paul Scherrer Instituts PSI entwickelt haben.

In Kernreaktoren wird an den heissen Brennelementen Wasser aufgespalten, wobei Wasserstoff entsteht. Der Wasserstoff kann in das Hüllrohr, das den eigentlichen Brennstoff umgibt, eindringen und dieses mechanisch schwächen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI untersuchen mit Hilfe von Neutronen und Synchrotronstrahlung, wie der Wasserstoff ins Hüllrohr kommt, und welche Wirkung er darin entfalten kann.

Forscher des Paul Scherrer Institutes PSI und der Ungarischen Akademie der Wissenschaften haben in einem EU-Projekt grundlegende Eigenschaften von Tongesteinen in einem Tiefenlager für hochradioaktive Abfälle untersucht. Die Forschungsergebnisse des PSI zeigen, dass die am Opalinuston-Gestein gewonnenen Erkenntnisse auf das in Ungarn vorkommende Bodaton-Gestein übertragen werden können.

Mit ecoinvent betreibt das Paul Scherrer Institut zusammen mit Partnern an der ETH Zürich, der ETH Lausanne, der Empa und am Agroscope seit über 10 Jahren die weltweit führende Datenbank für Ökobilanzen. Die jüngst herausgegebene dritte Version von ecoinvent versammelt neue Daten in Bereichen wie Stromproduktion, Landwirtschaft, Verkehr, Bergbau und Chemikalien. Im für Lebenszyklusanalysen bedeutenden Stromsektor umfasst die Datenbank neu über 80 Prozent der globalen Produktion. Auch zuvor nicht berücksichtigte Technologien wie die Tiefengeothermie finden fortan in ecoinvent Berücksichtigung. Das Ergebnis sind präzisere ökologische Bewertungen von Produkten und Dienstleistungen

Chemische Reaktionen, so viel steht fest, werden die Beschaffenheit des Tiefenlagers sowie des umliegenden Gesteins (Tongestein) verändern. Aber in welchem Ausmass und mit welchen Auswirkungen auf die Sicherheit? Forscher des Paul Scherrer Instituts versuchen diese Frage mit Hilfe einer Kombination von Experimenten und Computersimulationen zu beantworten.

Ohne Computersimulationen wäre der Betrieb von Kernkraftwerken kaum möglich. Ob es um den Einbau neuer Komponenten oder um Tests und Versuche zur Wahrung der Sicherheit geht, fast alles muss vorher am Computer im Voraus berechnet und analysiert werden. Im Labor für Reaktorphysik und Systemverhalten des Paul Scherrer Instituts PSI werden dafür Rechenmodelle und Computerprogramme entwickelt. Die PSI-Forscher fungieren damit als unabhängige Forschungspartner der Aufsichtsbehörde, des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats ENSI, und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Gewährleistung der Sicherheit von schweizerischen Kernkraftwerken.