Neutronová teorie jaderných reaktorů

Garant předmětu:

Jan Prehradný

Přednášející:

Jan Prehradný

Cvičící:

Alžběta Endrychová, Jan Prehradný

Předmět zajišťuje:

ústav energetiky

Anotace:

Předmět se zabývá fyzikou v jaderném reaktoru, charakterizuje chování neutronů a interakci s materiály uvnitř reaktoru.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Sylabus předmětu:

1.Základy jaderné fyziky – atom, atomové jádro, stabilita jader, radioaktivita, jaderné reakce, vazebná energie, uvolňování energie při jaderných reakcích s neutrony, účinné průřezy. Štěpná řetězová reakce – vzorec čtyř součinitelů, kritičnost, reaktivita, zásady řízení reaktivity.

2.Perioda reaktoru, význam zpožděných neutronů. Bilance neutronů v reaktoru. Transportní rovnice. Difúze neutronů – difúzní zákon. Difúzní únik neutronů z jednotky objemu.

3.Extrapolovaná délka. Difuzní délka. Zpomalování neutronů – mechanismus pružných srážek, ztráta energie při jedné srážce. Zákon rozptylu, střední logaritmický dekrement energie. Moderační schopnost, základní moderátory, pravděpodobnost vyhnutí se rezonančnímu pohlcení.

4.Fermiho rovnice stárnutí, prostorově energetické rozdělení hustoty tepelných neutronů. Kritický stav holého homogenního reaktoru – materiálový parametr, pravděpodobnost úniku neutronů z konečného reaktoru, geometrický parametr reaktoru.

5.Spektrum neutronů v reaktoru – štěpné neutrony, brzdící se neutrony, tepelné neutrony, Termalizace neutronů, střední účinný průřez pro grupu tepelných neutronů.

6.Kritický stav vícepásmového homogenního reaktoru s reflektorem – grupová metoda výpočtu, modifikovaná difúzní rovnice, grupové konstanty, výhody použití reflektoru.

7.Výpočet základních parametrů aktivní zóny pro homogenní i heterogenní uspořádání – optimální mříž reaktoru. Kritický stav heterogenního reaktoru – homogenizační metoda, heterogenizační metoda.

8.Celkový postup při fyzikálním návrhu aktivní zóny reaktoru. Krátkodobá kinetika a řízení reaktoru – rovnice reaktorové kinetiky, kinetika s negativní a pozitivní reaktivitou, vliv řídících tyčí na reaktivitu, vliv parametrů reaktoru na reaktivitu.

9.Teplotní, výkonové a další koeficienty reaktivity, zpětná vazba, inherentní bezpečnost, rychlé odstavení reaktoru.

10.Dlouhodobá kinetika reaktoru – rovnovážná otrava reaktoru, změny izotopického složení paliva, vyhořívání a zestruskování paliva.

11.Dlouhodobé změny a kompenzace reaktivity, doba kampaně, vliv výměny paliva na vyhoření.

Strategie výměny paliva, nerovnovážná

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Henry, Nuclear Reactor Analysis, ISBN 0-262-08081-8

Podklady přednášejícího

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost T4:G3-127 Endrychová A. 15:00–16:45 (paralelka 1) Dejvice Počítačová učebna 12115
Út
St	místnost T4:G3-127 Prehradný J. 08:00–10:30 (přednášková par. 1) Dejvice Počítačová učebna 12115
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• 17 156 NJEZ 2012 bez odoru základ (povinný předmět programu)