Es wurden Kritikalitaetsdaten fuer homogene U(NAT)O₂-PuO₂-H₂O-Systeme mit PuO₂-Anteilen von 35 und 45 Gew% PuO₂ am Gesamtoxid erstellt, wobei das Plutonium als 100 Gew% ²³⁹Pu und fuer den Fall von 45 Gew% PuO₂ zusaetzlich als Gemisch aus 95 Gew% ²³⁹Pu und 5 Gew% ²⁴⁰Pu vorlag. Alle Systeme hatten einen 30 cm starken Wasserreflektor (volle Reflexion). Die Berechnungen erfolgten mit dem Spektralprogramm GAMTEC (16 Energiegruppen, P₁-Approximation) und mit dem Transportcode DTF-IV in S₈-Ordnung. Zur Abstuetzung der verwendeten Wirkungsquerschnitte wurden Experimente nachgerechnet. Die Abweichungen zwischen den Experimenten und entsprechenden Nachrechnungen betragen +-1%. (orig.)

 Fuer die platzsparende Zwischenlagerung und die Endlagerung von abgebrannten Brennelementen ist es guenstig, die Brennelemente in einzelne Staebe zu zerlegen und diese Brennstaebe moeglichst dicht in Zwischen- oder Endlagerbehaeltern zu lagern. Die Brennstaebe selbst bleiben dabei dicht. Die dichte Packung der Brennstaebe hat neben einer pro Volumeneinheit gegenueber dem unzerlegten Brennelement erhoehten Waermeentwicklung auch eine Veraenderung der fuer die Einhaltung der Kritikalitaetssicherheit wesentlichen Einflussgroessen zur Folge. Da unzerlegte Brennelemente bei Moderation aufgrund des in der Naehe des Optimums liegenden Moderator-Spaltstoff-Verhaeltnisses reaktiver sind als dicht gepackte Buendel von einzelnen Staeben, wirkt sich eine Zerlegung der Brennelemente in Einzelstaebe und ihre dichte Packung bezueglich der Einhaltung der Kritikalitaetssicherheit guenstig aus. Noch guenstigere Verhaeltnisse ergeben sich, wenn auch die Verminderung des Spaltstoffgehaltes durch den Abbrand in die Kritikalitaetsanalyse einbezogen wird. Der Bericht enthaelt fuer typische Stabpackungen berechnete Kritikalitaetsdaten, die eine Entscheidungshilfe fuer die Planung, Sicherheitsanalyse und Bewertung der Konzepte der direkten Endlagerung darstellen. (orig./HP)

 Dieser Bericht enthaelt eine Sammlung, veroeffentlichter Kritikalitaetsexperimente der Jahre 1981 und 1982 und ergaenzt somit den GRS-Bericht A-644 vom November 1981, der Kritikalitaetsexperimente von 1975 bis 1980 dokumentiert. Die ca. 30 Veroeffentlichungen sind mit ihren wichtigsten Daten angegeben und koennen, wie im zitierten Bericht, mit dem seinerzeit erstellten, zwischenzeitlich verfeinerten Datenbanksystem KRITEXP nach 14 verschiedenen Suchwoertern angewaehlt und in beliebiger Reihenfolge ausgedruckt werden. Da fuer das atomrechtliche Genehmigungsverfahren aller Anlagen des nuklearen Brennstoffkreislaufs die Verifikation der rechnerischen Kritikalitaetsanalyse anhand von Experimenten unerlaesslich ist, liefert die vorliegende Studie aktueller Kritikalitaetsexperimente einen Beitrag hierzu. (orig.)

 Der vorliegende Bericht enthaelt die in den Jahre 1975 bis 1980 veroeffentlichten Kritikalitaetsexperimente. Die ca. 90 Experimente sind mit ihren wichtigsten Daten angegeben und koennen mit dem erstellten Datenbanksystem KRITEXP nach 14 verschiedenen Suchwoertern angewaehlt und in beliebiger Reihenfolge und Anordnung ausgedruckt werden. Damit ist eine Basis fuer eine umfassende oder gezielte Verifikation der Rechenmethodik auf dem Gebiet der Kritikalitaetssicherheit gegeben. Der Nachweis der Zuverlaessigkeit der rechnerischen Kritikalitaetsanalyse ist unmittelbar relevant fuer das atomrechtliche Genehmigungsverfahren aller Anlagen des nuklearen Brennstoffkreislaufs, in denen mit Kernbrennstoffen umgegangen wird. Da in der Bundesrepublik Deutschland keine Kritikalitaetsexperimente durchgefuehrt werden, leistet die vorliegende Datensammlung einen Beitrag, diese Luecke im Hinblick auf die Auswertung der Experimente aus dem Ausland zu schliessen. (orig.)

 Mit dem Abbrandprogrammsystem OREST wurden Abbrand-Rezyklierungsberechnungen fuer hoch abgebrannte Brennelemente fuer zweimalige Rueckfuehrung von Plutonium in Druckwasserreaktoren ausgefuehrt. Dabei wurden fuer hoeher abgebrannte Brennelemente verlaengerte Abklingzeiten vor der Wiederaufarbeitung angenommen. Die Ergebnisse zeigen, dass aus technischer Sicht auch hoch abgebrannte Brennelemente wiederaufgearbeitet werden koennen und das anfallende Plutonium trotz seines hohen Pu-238-Anteils in modernen automatisierten Brennelementfabriken noch verarbeitet werden kann. Allerdings weisen hochabgebrannte Brennelemente, vor allem MOX-Brennelemente, recht niedrige Anteile an thermisch spaltbarem Plutonium, dafuer hohe Anteile an Pu-238 auf, das fuer Neutronenemission und Waermeleistung verantwortlich ist. Daher ist bei hohen Abbraenden unter den gegenwaertigen Randbedingungen nur eine einmalige Rezyklierung des anfallenden Plutoniums sinnvoll. Die Wiederverwendung des Urans aus der Wiederaufarbeitung ist im Rahmen der thermischen Rezyklierung technisch moeglich, jedoch bei hohen Abbraenden gegenueber dem verfuegbaren natuerlichen Uran nicht attraktiv. (orig.)

 Bei der Analyse der Kritikalitaetssicherheit von Wiederaufarbeitungsanlagen stellen sich wegen der komplizierten Spaltstoffsysteme, der speziellen Werkstoffe und der zum Teil von der Prozesstechnik geforderten moeglichst grossen Behaelterabmessungen hohe Anforderungen an die Rechenverfahren. Das Committee on the Safety of Nuclear Installations (CSNI) bei der OECD hat eine international besetzte Arbeitsgruppe beauftragt, Standardprobleme zur Berechnung von Aufloesern in Wiederaufarbeitungsanlagen durchzufuehren. Die Arbeitsgruppe hat unter Beteiligung der GRS kritische Experimente fuer Urandioxid- und Uran-Plutonium-Mischoxid-Stabgitter (MOX) in Wasser und Spaltstoffloesung mit Bor-, Gadolinium- und Hafniumabsorbern als Standardprobleme festgelegt und berechnet. Die Berechnungen der GRS, die durchweg mit dem Programmsystem SCALE durchgefuehrt wurden, zeigen sehr gut Uebereinstimmung mit den Experimenten ohne Neutronengift bzw. mit Bor als Absorber. Die mittlere Abweichung des effektiven Multiplikationsfaktors betraegt rund ± 0,5%. Die Experimente mit Gadolinium- oder Hafniumabsorber werden im Mittel um rund 2% unterschaetzt. Dieses Ergebnis stimmt mit den bisher vorliegenden Resultaten der uebrigen Teilnehmern der Arbeitsgruppe, die dasselbe Rechenprogramm verwenden, ueberein. (orig./HP)

 Das Handbuch wurde mit dem Ziel erstellt, den in Industrie, Behoerden oder Forschungslabors taetigen und mit Kritikalitaetsfragen befassten Personen Informationen an die Hand zu geben, die schon bei der Planung und der Erstellung von Anlagen der Kerntechnik eine zutreffende und rasche Beurteilung von Kritikalitaetsfragen erlauben. Gegenueber der bisherigen Ausgabe von Januar 1979 wurde das vorliegende Handbuch neu gegliedert, ueberarbeitet und ergaenzt. Die bewaehrte Grundstruktur des Handbuchs bleibt unveraendert. Der sinnvolle Gebrauch der im Handbuch vorliegenden Informationen erfordert ein grundsaetzliches Verstehen der Kritikalitaetsprobleme und der Terminologie der nuklearen Sicherheit. In Teil 1 werden zunaechst die wichtigsten Begriffe eingefuehrt und erlaeutert. Daran anschliessend werden experimentelle Methoden und Rechenverfahren zur Berechnung von Kritikalitaetsproblemen dargestellt. Weitere Kapitel behandeln die Wirkung von Neutronenreflektoren und -absorbern, die Neutronenwechselwirkung, Messverfahren zur Kritikalitaetskontrolle, organisatorische Sicherheitsmassnahmen und geben einen Ueberblick ueber Kritikalitaetsunfaelle und ihre Auswirkungen. (orig./HP)

 Teil 3 des Handbuchs enthaelt Kritikalitaetskenngroessen fuer Stoffsysteme mit den Spaltstoffen Plutonium, U-233 und Transplutonium-Aktiniden in Kurven- und Tabellenform. Fuer den Gebrauch dieser Daten ist insbesondere eine Beruecksichtigung angemessener Sicherheitsfaktoren unerlaesslich (siehe Teil 1, Kap. 1.7 und 1.8). Die einzelnen Kurvenblaetter sind jeweils mit einer Kennung versehen, um ein rasches Auffinden zu ermoeglichen. (HP)

 Teil 2 des Handbuchs enthaelt Kritikalitaetskenngroessen fuer Stoffsysteme mit U-235 als Spaltstoff in Kurven- und Tabellenform. Fuer den Gebrauch dieser Daten ist insbesondere eine Beruecksichtigung angemessener Sicherheitsfaktoren unerlaesslich (siehe Teil 1, Kap. 1.7 und 1.8). Die einzelnen Kurvenblaetter sind jeweils mit einer Kennung versehen, um ein rasches Auffinden zu ermoeglichen. (HP)