Fyzika jaderných reaktorů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Předmět obsahuje pokročilejší kurz reaktorové fyziky - navazuje na předmět bakalářského studia 17ZAF nebo obdobně definované předměty základního kurzu reaktorové fyziky. Seznamuje studenty s teoretickými základy transportu neutronů, pokročilejšími metodami řešení a použitím difúzní a kritické rovnice, nabízí příklady využití reaktorové fyziky v praxi.

Požadavky:

17ZAF

Osnova přednášek:

1. Koeficient násobení v homogenní a heterogenní soustavě, 2 přednášky

Návaznost a podrobné vysvětlení rovnice čtyř/šesti koeficientů, rozdíly mezi homogenními a heterogenními systémy, uran-moderátorový poměr. Koeficienty rovnice pro heterogenní systém, odvození a praktický výpočet.

2. Zpomalování neutronů, 2 přednášky

Podrobné modely zpomalování neutronů v různých prostředích, teorie rezonancí, letargie, podrobná odvození a příklady parametrů zpomalovacího procesu.

3. Kritická rovnice, 1 přednáška

Odvození a řešení kritické rovnice, odvození kritických množství pro různé geometrie a okrajové podmínky.

4. Transportní rovnice pro neutrony, 4 přednášky

Klasické a statistické odvození transportní rovnice, integro-diferenciální tvar, integrální tvary, způsoby řešení a využití transportní rovnice.

5. Zpomalovací jádra, 2 přednášky

Odvození obecné rovnice difúze ve formě zpomalovacích jader, transportní rovnice ve formě zpomalovacích jader, řešení rovnic, uplatnění při studiu podkritických systémů s vnějším zdrojem.

6. Poruchová teorie, sdružená úloha, 1 přednáška

Teorie poruch a její užití v reaktorové fyzice, odvození a řešení sdružené úlohy se zaměřením na sdruženou difúzní rovnici, určování koeficientů reaktivity.

7. Přednáška odborníka z praxe, 2 přednášky

Přednášky reaktorových fyziků z průmyslové praxe - ŠKODA JS, a.s., ÚJV Řež, a.s., ČEZ, a.s. (EDU, ETE).

Osnova cvičení:

1. Závislost koeficientu násobení na uran-moderátorovém poměru, výpočty parametrů procesu zpomalování, řešení kritické rovnice, tvary transportní rovnice, řešení rovnic pomocí metody zpomalovacích jader pro různé soustavy se zdrojem.

2. seminární práce - odvození, dosazení a vykreslení zadaného problému s pomocí počítačového programu dle vlastního výběru.

Cíle studia:

Znalosti:

Znalosti souvislostí ve fyzice jaderných reaktorů, porozumění problematice.

Schopnosti:

Schopnost výpočtu jednoduchým problémů reaktorové fyziky, odvození základních rovnic a jejich podmínky použitelnosti, aplikace těchto rovnic na praktické úkoly.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

1. Stacey, W. M.: Nuclear Reactor Physics, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2007.

2. Reuss, P.: Neutron Physics, EdP Sciences, 2009.

Doporučená literatura:

3. Galanin, A.D.: Teorie tepelných jaderných reaktorů, SNTL, 1959.

4. anapol P.: Analytical Benchmarking in Neutron Transport Theory, Univ. of Arizona, 2009.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: