Palivový cyklus jaderných reaktorů

Garant předmětu:

Přednášející:

Dušan Kobylka, Evžen Losa, Ľubomír Sklenka, Radovan Starý

Cvičící:

Dušan Kobylka, Evžen Losa, Ľubomír Sklenka, Radovan Starý

Předmět zajišťuje:

katedra jaderných reaktorů

Anotace:

Předmět je zaměřen na uvedení do problematiky jaderného palivového cyklu jaderných elektráren, zejména elektráren s tlakovodními reaktory aktuálně používanými nebo potenciálně používanými v České republice. V první třetině je věnována pozornost přední části, v druhé třetině střední části a poslední třetina je věnována zadní části palivového cyklu.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1.Úvod, zásoby a těžba uranu (1 přednáška): definice a popis palivového cyklu, rozdělení různých typů palivových cyklů, zásoby uranu na Zemi, těžba a způsoby těžby uranu, těžba uranu v České republice

2.Zpracování rudy, čištění žlutého koláče a konverze na UF6 (1 přednáška): mechanické zpracování rudy, loužení a metody separace uranu z výluhů, žlutý koláč, definice nukleární čistoty, čištění žlutého koláče, výroba UF6

3.Obohacování uranu (1 přednáška): definice pojmů, historie, teorie, popis způsobů obohacování: tepelná difúze, chemická separace, elektromagnetická separace, aerodynamická separace, difúze plynu, odstřeďování, AVLIS.

4.Výroba paliva (1 přednáška): konverze UF6 na UO2, charakteristiky práškového UO2, výroba palivových tablet, fabrikace palivových proutků a souborů

5.Jaderné palivo v jaderné elektrárně (1 přednáška): konstrukce palivových souborů pro tlakovodní reaktory s důrazem na paliva VVER, nakládaní s čerstvým palivem, nakládaní s použitým jaderným palivem, zavážecí stroje

6.Uranové palivo v jaderném reaktoru (1 přednáška): uranové palivo v tlakovodním reaktoru, čerstvé palivo a jeho složení, vyhořívání paliva, štěpné produkty, absorbátory v reaktoru a jejich vliv na provoz, výměna paliva v reaktoru

7.Thoriové a MOX palivo, paliva v reaktorech budoucích generací (1 přednáška): specifika provozu s thoriovým nebo MOX palivem, paliva varných, grafitových a rychlých reaktorů, paliva reaktorů budoucích generací

8.Použité a vyhořelé jaderné palivo (1 přednáška): vyhořívající, použité a vyhořelé jaderné palivo, inventář použitého a vyhořelého jaderného paliva, programy pro výpočty inventář použitého a vyhořelého jaderného paliva

9.Skladování použitého jaderného paliva (2 přednášky): základní technické a legislativní požadavky na skladování použitého paliva, suché a mokré skladování, fyzikální, technické a bezpečnostní aspekty provozu kontejnerů, transportní a skladovací kontejnery, kontejner CASTOR

10.Ukládání vyhořelého jaderného paliva (1 přednáška): základní technické a legislativní požadavky na ukládání vyhořelého jaderného paliva, trvalá úložiště, situace v České republice

11.Přepracování použitého jaderného paliva (1 přednáška): současný stav přepracovávaní, perspektiva přepracovávaní použitého jaderného paliva ve světě, MOX palivo, přepracovací závod La Hague ve Francii

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1]Sklenka Ľ., Heraltová L.: Provozní reaktorová fyzika, Česká technika - nakladatelství ČVUT, Praha 2016, ISBN 978-80-01-05901-2

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

Doporučená literatura:

[3]Cochran R.G., Tsoulfanidis N.: Nuclear Fuel Cycle: Analysis and Management, American Nuclear Society, 1999, ISBN: 9780894484513

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderné inženýrství - Jaderné reaktory (volitelný předmět)