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Vorlesung: Physik und Technik der Verifikation von Rüstungsbegrenzungsabkommen

J. Altmann
i.d.R. Donnerstag 16:00-17:30       P1-02-323
Physik wurde und wird einerseits für neue Waffentechnik genutzt. Andererseits sind physikalische Kenntnisse auch für Abrüstungsverträge und insbesondere für die Überprüfung ihrer Einhaltung notwendig. Verschiedene Aufnahme- und Messverfahren werden genutzt, um verbotene oder eingeschränkte Objekte oder Aktivitäten festzustellen. Die jeweiligen physikalischen Grundprinzipien und die verwendete Technik werden dargestellt.

Art, Vorkenntnisse, Punkte
Vorlesung Umfang 2V für Studierende der Physik/Medizinphysik (BSc, MSc)
Gewünscht: Kenntnisse aus der allgemeinen Physik (1.-4. Semester BSc)
3 ECTS-Leistungspunkte, mündliche Prüfung

Inhalt

1.  Einführung; Begriffe: Abrüstung, Rüstungsbegrenzung, Rüstungskontrolle; Aufklärung, Verifikation, nationale/kooperative technische Überprüfungsmittel; Geheimhaltung und Transparenz; bisherige Abkommen; Literatur.
2. Nationale technische Überprüfungsmittel - Übersicht: Luft-, Wasserproben, Nachweis Aktivitätsbestimmung für oberirdische Kernexplosionen; seismische Verfahren für unterirdische Kernexplosionen.
3. Grundlagen der Überwachung aus Luft und Weltraum: optische Aufklärung: Spektrum, Auflösung, Detektoren - Film, CCD, Infrarotdetektor ; Sichtbedingungen; Offene-Himmel-Vertrag.
4. Nationale technische Überprüfungsmittel - Satelliten: Bahngesetze, Bahntypen, Satellitentypen; andere: elektronische Aufklärung, Radar, Nachweis von oberirdischen Kernexplosionen, Frühwarnung vor Raketenangriffen.
5. Radar: Prinzip, Radargleichung, Radarquerschnitt, Such-Radar, phasengesteuerte Richtwirkung, synthetische Apertur; Anwendungen, Typen.
6. Kontrolle von Nuklearmaterialien: Kernstrahlung und -nachweis, passiver und aktiver Nachweis spaltbaren Materials; Sicherungsmaßnahmen der IAEO; Verifikation für Stopp der Spaltmaterial-Produktion.
7. Überprüfungsverfahren des Vollständigen Teststoppvertrags: Seismik, Infraschall, Unterwasserschall, Radioisotope; Technik für Vor-Ort-Inspektionen.
8. Kooperative Verifikationstechniken für Begrenzungen nuklearer Waffen, kooperative Frühwarnung vor Raketenangriffen: Röntgendurchstrahlung von Raketenbehältern; Messung von Raketen-Gefechtsköpfen; Verifikation bei Abschaffung aller Kernwaffen; akustisch-seismische Raketenstartüberwachung.
9. Kooperative Verifikationstechniken für Begrenzungen konventioneller Waffen, bei Friedenseinsätzen; Minensuche: Kennzeichen, Siegel; akustische, seismische, magnetische Sensoren für kurze und mittlere Reichweiten; Minensuche (Induktionsschleife, neuere Verfahren).
10. Verifikationstechniken für ein Verbot von Weltraumwaffen: Foto, Laser-Radar, Kernstrahlungstechniken; angemessen verifizierbare Begrenzungen für ein Verbot von Strahlenwaffen.
11. Forschung für neue Verifikationstechniken: Nanotechnik für empfindliche chemische/biologische Sensoren, intelligente Kennzeichen; hoch empfindlicher Edelgasnachweis; Finden von Nuklearanlagen; Verifikation von Beschränkungen bei besatzungslosen Fahrzeugen, bei Informationkriegführung, bei Forschung und Entwicklung.
12. Ausblick; aktueller Stand einiger Vertragsverhandlungen (START-/SORT-Nachfolge, Produktionsstopp spaltbaren Materials); nicht-technische Aspekte der Verifikation: Prozeduren, Völkerrecht, Vorwürfe bzgl. Verletzungen, Spektrum der Meinungen zu Rüstungsbegrenzung und Verifikation, Verifikation bei Friedens-erhaltenden Maßnahmen.

Literatur

• K. Tsipis et al. (eds.), Arms Control Verification - The Technologies That Make It Possible, Washington etc.: Pergamon-Brassey's, 1986.
• J. Altmann et al. (eds.), Verification at Vienna - Monitoring Reductions of Conventional Armed Forces, New York etc.: Gordon & Breach, 1992.
• J. Altmann, T. Stock, J.-P. Stroot (eds.), Verification After the Cold War - Broadening the Process, Amsterdam: VU Press, 1994.
• R. Avenhaus, N. Kyriakopoulos, M. Richard and G. Stein (eds.), Verifying Treaty Compliance - Limiting Weapons of Mass Destruction and Monitoring Kyoto Protocol Provisions, Berlin etc.: Springer, 2006.
• Dazu eine Reihe von spezielleren Büchern, Forschungsberichten und Artikeln.

Seminar: Naturwissenschaft, Rüstung und Abrüstung - von der Atombombe bis zum Cyberkrieg

J. Altmann
i.d.R. Donnerstag 16:00-17:30       P1-02-323
Physik spielte die zentrale Rolle bei der Schaffung der Atomwaffen, die Naturwissenschaften (einschließlich Informatik und Mathematik) werden aber auch heute intensiv für neue Waffentechnik und neue Kriegsmethoden genutzt. Andererseits sind naturwissenschaftliche Kenntnisse auch für Abrüstungsverträge und ihre Überprüfung notwendig. Moralische Fragen können an Hand von Biographien wichtiger Personen diskutiert werden. Verantwortung im eigenen Fach wahrzunehmen, heißt auch, über den Zusammenhang von Naturwissenschaft mit Krieg und Frieden genauer Bescheid zu wissen, als es in den Zeitungen steht.
Das Seminar ist offen für Teilnehmer/innen aus anderen Fachbereichen.

Art, Vorkenntnisse, Punkte
Seminar Umfang 2V
2 ECTS-Leistungspunkte für Physik/Medizinphysik (BSc, MSc) oder StudiumFundamentale anderer Fächer für regelmäßige Teilnahme und Vortrag, 3 Leistungspunkte mit zusätzlicher mündlicher Prüfung.

Typische Themen

(von den Studierenden aus größerer Liste zu wählen)

• Abrüstung, Rüstungskontrolle, Verifikation
• Atombombe, Wasserstoffbombe: Funktionsweise
• Wirkungen von Kernwaffen
• Raketen
• Satelliten zur Verifikation
• Atomtests und Atomteststopp
• Minensuche, neue Verfahren
• Cyberangriffe, Cyberkrieg, Begrenzungen
• Biologische Waffen und deren Abrüstung
• Militärische Roboter/unbemannte Fahrzeuge
• Naturwissenschaftler-Bewegungen für Abrüstung
• Entscheidung zu den Atombombenabwürfen in Japan 1945