In dieser Forschungsarbeit wurde die ortsabhängige Neutronenflussdichteverteilung des Ausbildungskernreaktors AKR-2 untersucht. Ziel der Arbeit war es, die radiale und tangentiale Verteilung der Neutronenflussdichte experimentell zu messen und diese Ergebnisse mit Simulationen zu vergleichen. Für die Experimente wurden Gold- und Manganelemente im Reaktor aktiviert und ihre Neutronenflussdichten mit verschiedenen Methoden gemessen, darunter die Verwendung einer Spaltkammer und die Anwendung des Monte-Carlo-Programms SERPENT zur Simulation. Es zeigte sich, dass die experimentellen Ergebnisse in allen Messmethoden eine ähnliche Verteilung der Neutronenflussdichte aufwiesen. Allerdings gab es Abweichungen zwischen den Simulationen und den experimentellen Daten, was auf die vereinfachte, eindimensionale Modellierung und die Vernachlässigung von Neutronen unterschiedlicher Energien zurückgeführt wurde. Die Arbeit kommt zu dem Schluss, dass mehrdimensionale Simulationen notwendig sind, um die Neutronenverteilung in einem Reaktor wie dem AKR-2 präziser abzubilden.:1 EINLEITUNG 1 1.1 Allgemein ................................................................................................................... 1 1.2 Versuchsstandort: AKR-2 .......................................................................................... 1 1.3 Grundlagen ................................................................................................................ 2 1.3.1 Neutroneneinfang ........................................................................................2 1.3.2 Prinzip der Kernreaktion .............................................................................. 2 2 Experimente 3 2.1 Allgemein ................................................................................................................... 3 2.2 Reaktorstart ............................................................................................................... 4 2.3 Experimente mit Mangan ......................................................................................... 4 2.3.1 Versuchsausrüstung ..................................................................................... 4 2.3.2 Datenmessungen radial durch den Reaktor .............................................. 5 2.3.3 Messung entlang des Tangentialkanals des Reaktors...............................9 2.4 Experimente mit Gold.............................................................................................10 2.4.1 Versuchsausrüstung ...................................................................................10 2.4.2 Ziel................................................................................................................12 2.4.3 Versuchsdurchführung...............................................................................12 2.4.4 Datenauswertung .......................................................................................13 2.5 Experimente mit einer Spaltkammer (F4CA) ........................................................16 2.5.1 Versuchsausrüstung ...................................................................................16 2.5.2 Messung direkt mit F4CA ...........................................................................17 2.5.3 Messung mit F4CA und Referenzspaltkammer........................................19 2.6 Vergleich der experimentellen Ergebnisse mit Simulationsdaten ......................22 Inhaltsverzeichnis 3 Simulation 24 3.1 Allgemein .................................................................................................................24 3.2 Diffusionsgleichung und numerische Lösung ......................................................24 3.3 Vergleich der drei Randbedingungen....................................................................27 3.3.1 Randbedingung 1........................................................................................27 3.3.2 Randbedingung 2........................................................................................28 3.3.3 Randbedingung 3........................................................................................29 3.3.4 Vergleich der drei Randbedingungen und Bestimmung der Randbedingung .......................................................................................................31 3.4 Simulationsmethode...............................................................................................32 3.5 Konstruktion des Reaktormodells und Abbildung der Neutronenverteilung....36 3.6 Vergleich der Simulationsergebnisse 4 Zusammenfassung Literaturverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Symbolverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis A radiale Mssungsdaten von Mangan B Tangentiale Mssungsdaten von Mangan