Science for Nuclear Diplomacy

Die Gruppe Science for Nuclear Diplomacy betreibt Forschung zur Stärkung der Nichtver­breitung von Kernwaffen, deren Rüstungs­kontrolle und Abrüstung. Die Gruppe, die an der TU Darmstadt und dem PRIF angesiedelt ist, entwickelt neuartige Techniken, um die Einhaltung von Abkommen zur nuklearen Rüstungs­kontrolle mit Hilfe von experimen­teller Physik und der computer­gestützten Reaktortechnik zu verifizieren. Darüber hinaus wird das Verbreitungs­potenzial neu entstehender Nuklear­technologien eingeschätzt, und es werden Mittel und Wege zur Verringerung von Kern­waffen­arsenalen und spalt­barem Material erforscht.

Zaun mit einem Schild, das "Caution" sagt und Nuklear-Symbole zeigt

Wir entwickeln Methoden der „nuklearen Archäologie“ zur Rekonstruktion von Produktion und Verbrauch von spaltbarem Material. Dazu gehören Simulationen von Kernbrennstoffkreisläufen und -anlagen sowie die Anwendung von statistischen Berechnungstechniken und datenwissenschaftlichen Methoden. 

Der Nachweis von Strahlung ist für die nukleare Verifikation entscheidend. Unsere Gruppe simuliert den Nachweis von Kernmaterial und den Betrieb von Reaktoren, begleitet von experimentellen Arbeiten mit Gamma- und Neutronenquellen und passiven Nachweissystemen im eigenen Forschungslabor. 

Über die technische Forschung hinaus engagieren wir uns in interdisziplinären Initiativen. Das Projekt VeSPoTec erforscht die Verbindungen zwischen technischen Analysen, nuklearer Governance und vertrauensbildenden Maßnahmen. Durch die Integration von Naturwissenschaften, Sozialkonstruktivismus, strategischen Studien und Wissenssoziologie wollen wir die Herausforderungen von Verifikationsregimen angehen. 

Die Forschungsgruppe ist Teil des Cluster Natur- und Technikwissenschaftliche Rüstungskontrollforschung (CNTR).

Forschungsgruppenleitung

Malte Göttsche

Malte Göttsche

Wissenschaftliche Mitarbeiter*innen

Fabian Unruh

Fabian Unruh

Assoziierte Forscher*innen

Laura Mertes

Luis Pazos Clemens

Luis Pazos Clemens

Lukas Rademacher

Lukas Rademacher

Yan-Jie Schnellbach

Yan-Jie Schnellbach

Projekte

Das Forschungs- und Transfercluster CNTR erforscht militärisch relevante neue Technologien und Entwicklungen in den Naturwis­senschaften aus interdisziplinärer Perspektive. Unser Team aus Wissenschaftler*innen unterschiedlicher Disziplinen untersucht Auswirkungen auf die internationale Sicherheit, ordnet diese wissen­schaftlich fundiert ein und entwickelt auf dieser Grundlage Handlungs­empfehlungen zur Stärkung der Rüstungs­kontrolle.

Cluster Natur- und Technikwissenschaftliche Rüstungskontrollforschung (CNTR)

Dissertationen

Zukünftige nukleare Abrüstungs­verträge werden voraus­sichtlich die Über­prüfung der voll­ständigen und korrekten Deklara­tionen von Bestand­teilen von Kernwaffen­programmen beinhalten. Die nukleare Archäologie ist ein Forschungs­bereich, der darauf abzielt, die Betriebs­geschichte von Anlagen zur Herstellung von Spalt­material zu rekon­struieren, das ein wesent­licher Bestand­teil von Kernwaffen ist. Die Methoden der nuklearen Archäo­logie können Abschätzungen über die Pro­duktion von Spalt­material in der Vergangen­heit liefern, was sie zu einem nützlichen Hilfs­mittel bei der Beur­teilung der Voll­ständigkeit von Dekla­rationen über Spalt­material macht.

Dieses Forschungs­projekt, das in der Forschungs­gruppe Science for Nuclear Diplomacy des Cluster Natur- und Technik­wissen­schaftliche Rüstungs­kontroll­forschung (CNTR) angesiedelt ist, soll die bestehenden Techniken durch die Ein­beziehung neuartiger Daten­quellen und hoch­entwickelter statistischer Daten­analyse­werkzeuge verbessern. Es ist geplant, forensische Mess­wert­analysen, die ein wichtiges Instru­ment in der nuklearen Archäologie sind, zu verbessern, indem sich syste­matisch auf die wichtigsten Infor­mationen konzentriert wird und Messungen mit Daten aus Archiven ergänzt werden, die den histo­rischen Betrieb von Kern­reaktoren doku­mentieren. Ein besonderer Schwer­punkt des Projekts liegt auf der Imple­mentierung von Techniken des maschinellen Lernens, einschließlich unlängst etablierter Methoden aus dem Bereich des Deep Learning, um große Daten­sätze geeignet analy­sieren und zuver­lässige statistische Aussagen treffen zu können. Schließlich wird die Einbettung von statis­tischen Ergebnissen in ein politisches Verifikations­system behandelt.

Fabian Unruh

Fabian Unruh

Doctoral Researcher

Publikationen

  • Modeling gamma detectors in OpenMC: Validation of a newly implemented pulse-height tally
    | 2024
    Fichtlscherer, Christopher; Miah, Milon; Frieß, Friederike; Göttsche, Malte; Kütt, Moritz (2024): Modeling gamma detectors in OpenMC: Validation of a newly implemented pulse-height tally, Progress in Nuclear Energy, 172, Online first. DOI: 10.1016/j.pnucene.2024.105186
  • Towards inferring reactor operations from high-level waste
    | 2024
    Jung, Benjamin; Figueroa, Antonio; Göttsche, Malte (2024): Towards inferring reactor operations from high-level waste, Nuclear Engineering and Technology, 1–7. DOI: 10.1016/j.net.2024.02.031
  • Forensic Measurements for Nuclear Archaeology – Trawsfynydd Revisited
    | 2024
    Rademacher, Lukas; Göttsche, Malte (2024): Forensic Measurements for Nuclear Archaeology – Trawsfynydd Revisited, in: Institute for Nuclear Materials Management (INMM) (eds), 2024 INMM Annual Meeting Proceedings, Portland: Institute for Nuclear Materials Management (INMM).
    Zur Publikation
  • Reconstructing nuclear histories with archives – hands-on lessons learned
    | 2024
    Kretzschmar, Sophie; Rademacher, Lukas; Göttsche, Malte (2024): Reconstructing nuclear histories with archives – hands-on lessons learned, in: Institute for Nuclear Materials Management (INMM) (eds), 2024 INMM Annual Meeting Proceedings, Portland: Institute for Nuclear Materials Management (INMM).
    Zur Publikation
  • Inferring Reactor Parameters from Nuclear Waste with Bayesian Inference
    | 2024
    Jung, Benjamin; Göttsche, Malte (2024): Inferring Reactor Parameters from Nuclear Waste with Bayesian Inference, in: Institute for Nuclear Materials Management (INMM) (eds), 2024 INMM Annual Meeting Proceedings, Mount Laurel: Institute for Nuclear Materials Management (INMM).