Reaktorová fyzika

Podmínkou zápisu na předmět 17RFYZ je, že student úspěšně absolvoval 17NFYZ nebo získal zápočet a nevyčerpal všechny zkouškové termíny předmětu 17NFYZ. Předmět 17RFYZ lze klasifikovat až po úspěšné klasifikaci předmětu 17NFYZ

Garant předmětu:

Jan Frýbort, Lenka Frýbortová

Přednášející:

Jan Frýbort, Lenka Frýbortová

Cvičící:

Jan Frýbort, Lenka Frýbortová, Ondřej Novák

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Předmět „Reaktorová fyzika“ seznámí studenty bakalářského studia se základy fyziky jaderných reaktorů. V rámci předmětu získají studenti podrobné znalosti o štěpné řetězové reakci. Pro jaderné reaktory jsou důležité všechny aspekty štěpení: produkty štěpení, výtěžek neutronů ze štěpení, energie uvolněná ze štěpení i kinetická energie vznikajících

neutronů. Tyto znalosti budou využity při rozboru bilance neutronů v jaderném reaktoru a definici koeficientu násobení neutronů. Studenti se seznámí s teorií zpomalování neutronů a základní aproximací energetického rozložení neutronů v reaktoru a grupovou teorií. Pro základní analytické výpočty prostorového rozložení neutronů v nenásobících i násobících

homogenních soustavách se studenti seznámí s Fickovým zákonem a difuzní teorií. Stejná teorie se stále využívá i v simulacích rozsáhlých aktivních zón jaderných reaktorů. Závěry získané pro homogenní reaktory jsou následně srovnány se situací v heterogenních reaktorech. Pro navazující předměty je také zahrnuta přednáška o základech kinetiky a dynamiky

aktivních zón jaderných reaktorů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Štěpení jaderného paliva (1 přednáška)

2. Rozbor zpomalování neutronů s absorpcí i bez absorpce (2 přednášky)

3. Energetické rozdělení neutronů v jaderném reaktoru (1 přednáška)

4. Konstrukce jaderného paliva z pohledu reaktorové fyziky (1 přednáška)

5. Fickův zákon a difuzní teorie (2 přednášky)

6. Kritičnost homogenních jaderných reaktorů (2 přednášky)

7. Zobecněná difuzní teorie (1 přednáška)

8. Rozdíly mezi homogenními a heterogenními jadernými reaktory (1 přednáška)

9. Kinetika a dynamika jaderných reaktorů (1 přednáška)

Osnova cvičení:

1. Štěpení a koeficient násobení neutronů (1 cvičení)

2. Analýza zpomalování neutronů a úniku rezonančnímu záchytu (2 cvičení)

3. Makroskopický grupový účinný průřez (1 cvičení)

4. Základy difuzní teorie (3 cvičení)

5. Výpočty kritičnosti homogenních jaderných reaktorů (3 cvičení)

6. Aplikace zobecněné difuzní teorie (2 cvičení)

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Lamarsh J.R, Baratta A.J.: Introduction to Nuclear Engineering. Londýn: Pearson, 2017. ISBN 978-0134570051

[2] Frýbort J., Frýbortová L., Štefánik M.: Úvod do reaktorové fyziky: teorie a cvičení. Praha: ČVUT, 2013

Doporučená literatura:

[3] Zeman J.: Reaktorová fyzika 1 a 2. Praha: ČVUT, 2003

[4] Hebert A.: Applied Reactor Physics. Quebec: Presses internationales Polytechnique, 2016. ISBN 978-2553016981

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:

• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (PS)