Nauka o materiálech pro reaktory

Garant předmětu:

Petr Haušild

Přednášející:

Petr Haušild

Cvičící:

Petr Haušild

Předmět zajišťuje:

katedra materiálů

Anotace:

Materiály pro klasické a fúzní reaktory

Požadavky:

14NAMA

Osnova přednášek:

1. Radiační poškození: druhy záření, účinky záření na materiály; interakce záření s krystalovou mříží; vliv teploty ozáření; mechanické vlastnosti ozářených materiálů.

2. Materiálová koncepce jaderných reaktorů: základní požadavky na materiály a svarové spoje TNR; přehled používaných materiálů; degradační mechanismy; krátkodobé a dlouhodobé vlastnosti; specifika materiálů a konstrukce TNR typu VVER; svědečný program ozářených vzorků při provozu JR; požadavky na svědečné programy reaktorů typů PWR a VVER; konstrukce svědečných programů typu PWR a VVER; neutronová dozimetrie pro svědečné programy; kontrola teploty svědečných vzorků; nedestruktivní kontroly TNR.

3. Zr-slitiny: výroba, typy, použití, PWR, VVER; vlastnosti povlakové trubky ze Zr-slitin v normálních provozních podmínkách (koroze, absorpce vodíku), abnormálních provozních podmínkách (var, krátkodobé přehřevy) a havarijních podmínkách (RIA, LOCA); nadprojektové havárie spojené s tavením aktivní zóny.

4. Jaderná fúze: interakce plazmatu s materiály, přechodové události; požadavky na materiály pro vnitřní komponenty; specifické materiály pro vnitřní komponenty; první stěna, obálka, chladící systém; wolfram, beryllium, uhlíkové kompozity; spojování materiálů; plazmové stříkání (princip, použití); specifické materiály pro další aplikace; vakuová nádoba; supravodivé cívky; materiály pro elektrickou izolaci; speciální materiály ve vývoji a mimo ITER.

Osnova cvičení:

Příprava metalografických vzorků,

tahová zkouška.

Cíle studia:

Znalosti:

Materiálová koncepce klasických a fúzních jaderných reaktorů.

Schopnosti:

Orientace v problematice materiálů klasických a fúzních jaderných reaktorů.

Studijní materiály:

Doporučená literatura:

[1] G.S. Was, Fundamentals of Radiation Materials Science Metals and Alloys, Springer-Verlag 2007.

[2] J. Koutsky and J. Kocik , Radiation Damage of Structural Materials. Material Science Monographs 79, Elsevier 1994.

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzika a technika termojaderné fúze (povinný předmět oboru)
• Fyzika plazmatu a termojaderné fúze (povinný předmět programu)
• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (povinně volitelný předmět)
• Vyřazování jaderných zařízení z provozu (volitelný předmět)