(GRS-815) Weiterentwicklung und Anpassung der numerischen Verfahren zur Inventarcharakterisierung zwischengelagerter radioaktiver Abfälle und Bewertung des Strahlungseinflusses
Förderkennzeichen 4722E03260
Fragen zur Strahlenexposition durch radioaktive Abfälle lassen sich grundsätzlich nur bei genauer Kenntnis der emittierten Dosisleistungen beantworten. Dabei spielen die Inventarcharakterisierung und die Abschirmwirkung des Behälters eine Schlüsselrolle bei der Festlegung geeigneter Randbedingungen, beispielsweise für besondere Anordnungen in Zwischenlagern oder für spezifische Transportanforderungen.
Die GRS verfügt über die notwendigen Programme und Expertisen zur wissenschaftlichen Bewertung sicherheitsrelevanter Fragen im Zusammenhang mit Zwischenlagerung und Transport. Dieses Eigenforschungsvorhaben wurde initiiert, um die Berechnungskette für die Inventarcharakterisierung und Dosisberechnung schwach- (LAW), mittel- (MAW) und hochradioaktiver Abfälle (HAW) zu modernisieren. Zu diesem Zweck wurde die bestehende Methode überprüft und es wurde ein neues aktualisiertes Konzept entwickelt. Dies umfasst die verwendeten Programme und -methoden in den Bereichen Inventarbestimmung, Aktivierungs- und Abschirmberechnungen sowie deren Schnittstellen.
Die neue Rechenkette, gesteuert über die Anwendung WANIRAS, umfasst moderne Berechnungscodes und -methoden, um zuverlässige Vorhersagen über die radiologischen Auswirkungen von Transport und Lagerung von LAW/MAW und HAW zu ermöglichen, die dann für Sicherheitsplanungen und -bewertungen genutzt werden können. Der aktuelle Stand von WANIRAS, umfasst Grundfunktionen der Berechnungskette: Inventarberechnung und Strahlungsfeldberechnung. WANIRAS besteht aus einer grafischen Oberfläche, die der Inputerstellung diverser Rechenprogramme sowie deren Nachbereitung und Schnittstellen dient.
Die Identifizierung repräsentativer Rechenfälle, eine zentrale Aufgabe des Eigenfor-schungsvorhabens, sowie die Neubewertung und teilweise Erneuerung der verwendeten Software erlaubte es, den Informationstransfer zwischen den Berechnungsschritten zu überarbeiten. Diese Rechenfälle wurden außerdem dazu genutzt, die Kompatibilität mit den früher genutzten Rechenmethoden zu überprüfen. Die Ergebnisse der repräsentativen Rechenfälle, gesteuert durch die entwickelte Anwendung WANIRAS, und der alten Rechenkette stimmen gut überein. Eventuelle Abweichungen konnten durch Anpassung der verwendeten Verfahren und Bibliotheken zufriedenstellend erklärt werden.
In WANIRAS und der begleitenden Dokumentation sind außerdem Beispiele, Leitfäden und unterstützende Werkzeuge implementiert, die auch unerfahrenen Modellierern die Berechnung und Bewertung von Standardproblemen im deutschen Abfallmanagement ermöglichen sollen. Die Bereitstellung einer erweiterbaren Struktur durch die Software WANIRAS, in welcher Wissen und Methoden gebündelt sind, gewährleistet zudem Konsistenz bei Auswertungen und Bewertungen über den Erfahrungsstand einzelner Gutachter hinaus. Darüber hinaus bietet sie einen erweiterbaren Rahmen für den Aufbau weiterer Methoden zur Dosis- und Inventarbewertung, wie beispielsweise die Einbeziehung anderer Transportcodes, sowie eine robuste Methode für Wissensmanagement und -transfer im Bereich der Strahlentransportmodellierung.