163.209 Nukleare Forensik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2023S, VO, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die Natur von radioaktivem Material und radioaktiven Kontaminationen durch forensische Herangehensweise zu verstehen und zuzuordnen. Die Vorlesung bietet einen Ein- und Überblick in die Methoden der nuklearen Forensik und behandelt Anwendungen in der kriminalistischen Forensik und der Umweltforensik. Dazu zählen Alters- und Herkunftsbestimmungen von radioaktiven Präparaten bzw. Kontaminationen mit Hilfe von Radionukliden sowie die Anwendung des Prinzips von isotopischen und chemischen Fingerabdrücken. Hierzu werden (für die Forensik relevante) Hintergrundinformationen zur Funktionsweise von Kernwaffen, zur Wiederaufbereitung und zur Kernwaffenteststopp-Verifikation erörtert. Die Diskussion von Beispielen aus der Vergangenheit vertiefen das Verständnis.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Die Vorlesung ist für folgende Masterstudien anrechenbar: Physik (Wahlfachkatalog Atomare und Subatomare Physik) und Technische Chemie (Modul Radiochemie). Da die Studienpläne nur einmal jährlich aktualisiert werden, ist die Vorlesung erst ab der kommenden Aktualisierung dann auch in den Studienpläne zu finden. Für die Anrechnung ist die verspätete Eintragung aber irrelevant.

  • Definitionen
  • Aktivität und Halbwertszeit
  • Karlsruher Nuklidkarte
  • Bethe-Weizsäcker-Gleichung
  • Wirkungsquerschnitt
  • Aktivierungsgleichung
  • Kernspaltung, Spaltausbeute und Spaltprodukte
  • Verhältnisse
  •  
  • Radioaktives Gleichgewicht (transientes, säkulares, kein Gleichgewicht)
  • Datierung
  • Datierung mit Tritium
  • Radiokohlenstoffdatierung
  • Kernreaktionen und Notation
  • Datierung Topas
  •  
  • Kalium-Argon-Datierung
  • Sediment-Datierung
  • Altersbestimmung Plutonium
  • Altersbestimmung Uran
  • chemische Indikatoren
  • Neutronenaktivierungsanalyse
  • chemische Fingerabdrücke
  • Europiumanomalie
  •  
  • Atomwaffenfähiges Material
  • Kritische Masse
  • Unterschiede Uran- und Plutonium-Kernwaffe
  • Urananreicherung
  • Urantrennarbeit
  • Fallbeispiel: Rumänische Uranabschirumng
  • Fall Khan
  •  
  • Uran-233
  • Denaturierung Uran mit U-232
  • Non-Proliferation Treaty (NPT)
  • Plutonium
  • Unterschiede Uran- und Plutonium-Waffe
  •  
  • Physik einer Kernexplosion
  • Neutronengeneration in Kernwaffe
  • Plutonium-„Sorten“
  • Pre-Detonation
  • Pu in der Umwelt
  • BIPO Prozess
  • PUREX-Prozess
  •  
  • Haigerlochreaktor
  • Entdeckung der Kernspaltung
  • Uranprojekt und Reaktordesign
  • Sicherheitsvorkehrungen des Haigerlochreaktors
  • Uranmaterialien des Uranprojekts
  • Uranforensik (Herkunft, Alter)
  • Uranherstellung für Haigerlochreaktor
  •  
  • Ruthenium-Freisetzung 2017
  • Freisetzung aus Wiederaufbereitungsanlage vs. Reaktorunfall
  • radiochemische Reinheit des Ru
  • Satellitenhypothese
  • Rumänienhypothese
  • chemische Speziation der freigesetzten Isotope
  • Altersbestimmung Ru
  • Zusammenhang mit Bestellung für Gran Sasso
  • stabile Isotope
  •  
  • Kernwaffentests
  • CTBT und CTBT-Verification
  • Vela Incident
  • Noble gas monitoring
  • Tests in verschiedenen Umweltkompartimenten
  • Radioxenon
  • International Monitoring System
  • Xenon-Signaturen
  • DPRK Kernwaffentests
  • Interferenzen für IMS
  • I-131 Monitoring
  • Ring of Five
  • Schilddrüsen als Biomonitore
  • Unterkritische Tests
  •  
  • Radiocäsium
  • Unterscheidung Signaturen Fukushima Daiichi
  • Wasserstoffexplosionen
  • Fallbeispiel Block 4
  • Fallbeispiele Blöcke 1-3
  • 134Cs/137Cs
  • 135Cs/137Cs
  • Radiocäsium-Massenspektrometrie
  • Wildschweinparadoxon
  • Radiocäsium-Fingerabdrücke

Methoden

Frontalvorlesung mit expliziter Beteiligung Studierender

Prüfungsmodus

Schriftlich

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.16:00 - 17:3007.03.2023 - 27.06.2023Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Nukleare Forensik - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.07.03.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.14.03.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.21.03.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.28.03.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.18.04.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.25.04.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.02.05.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.16.05.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.23.05.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.06.06.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.13.06.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.20.06.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung
Di.27.06.202316:00 - 17:30Seminarraum Lehar 01 Vorlesung

Leistungsnachweis

Schriftliche Prüfung

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
800 FW Freie Wahlfächer - Technische Chemie

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Basiswissen Chemie und Physik

Sprache

Deutsch