Materiály jaderných energetických zařízení

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav energetiky

Anotace:

Úkoly materiálové oblasti vyplývající z rozvoje jaderné energetiky, technický a ekonomický význam materiálů v jaderně energetických zařízeních. Doplnění nezbytných poznatků z fyzikální metalurgie – základy termodynamiky kovových soustav, interakce mřížkových poruch, degradační procesy: únava, creep, křehkolomové chování. Interakce reaktorového záření s krystalovou mříží – druhy a pravděpodobnost interakcí, podstata a projevy hlavních druhů radiačního poškození: radiační zpevnění, zkřehnutí, creep, koroze, atd. Regenerace radiačně poškozeného materiálu. Základní fyzikálně metalurgické vlastnosti reaktorových materiálů – požadavky na tyto materiály: jaderná paliva – anisotropie vlastností, rozměrové a tvarové změny při tepelném cyklování a ozařování. Smysl a možnost legování. Kovová a keramická paliva – výhody a nevýhody z metalurgických hledisek. Konstrukční materiály pro práci v aktivní zóně reaktoru – hlavní požadavky na mechanické a další vlastnosti, vymezení současných možností a další perspektivy . Nejdůležitější používané materiály (ocel, zirkon). Materiály povlaků palivových elementů – perspektivní možnosti. Ostatní reaktorové materiály – nejdůležitější fyzikálně metalurgické požadavky na moderátory, chladiva zejména tekuté kovy), absorbátory a na stínící materiály. Hlavní materiálové a technologické problémy nejdůležitějších – zejména tlakových – komponent jaderných energetických zařízení. Reaktorová nádoba: hlavní požadavky na základní materiál, namáhání a stárnutí nádoby, základní technologické problémy výroby, zkoušky a kontroly kvality při výrobě i při provozním využívání. Svařování, křehkolomová problematika, koroze. Nádoby reaktorů chlazených tekutými kovy. Ostatní tlakové komponenty primárního okruhu (potrubí, armatury výměníky). Význam materiálů a technologie pro zajištění jaderné bezpečnosti – požadavky na kvalitu a její zajištění, individuální programy zajištění jakosti, hlavní metody zkoušek, hodnocení zbytkové životnosti.

Požadavky:

Osnova přednášek:

Úkoly materiálové oblasti vyplývající z rozvoje jaderné energetiky, technický a ekonomický význam materiálů v jaderně energetických zařízeních. Doplnění nezbytných poznatků z fyzikální metalurgie – základy termodynamiky kovových soustav, interakce mřížkových poruch, degradační procesy: únava, creep, křehkolomové chování. Interakce reaktorového záření s krystalovou mříží – druhy a pravděpodobnost interakcí, podstata a projevy hlavních druhů radiačního poškození: radiační zpevnění, zkřehnutí, creep, koroze, atd. Regenerace radiačně poškozeného materiálu. Základní fyzikálně metalurgické vlastnosti reaktorových materiálů – požadavky na tyto materiály: jaderná paliva – anisotropie vlastností, rozměrové a tvarové změny při tepelném cyklování a ozařování. Smysl a možnost legování. Kovová a keramická paliva – výhody a nevýhody z metalurgických hledisek. Konstrukční materiály pro práci v aktivní zóně reaktoru – hlavní požadavky na mechanické a další vlastnosti, vymezení současných možností a další perspektivy . Nejdůležitější používané materiály (ocel, zirkon). Materiály povlaků palivových elementů – perspektivní možnosti. Ostatní reaktorové materiály – nejdůležitější fyzikálně metalurgické požadavky na moderátory, chladiva zejména tekuté kovy), absorbátory a na stínící materiály. Hlavní materiálové a technologické problémy nejdůležitějších – zejména tlakových – komponent jaderných energetických zařízení. Reaktorová nádoba: hlavní požadavky na základní materiál, namáhání a stárnutí nádoby, základní technologické problémy výroby, zkoušky a kontroly kvality při výrobě i při provozním využívání. Svařování, křehkolomová problematika, koroze. Nádoby reaktorů chlazených tekutými kovy. Ostatní tlakové komponenty primárního okruhu (potrubí, armatury výměníky). Význam materiálů a technologie pro zajištění jaderné bezpečnosti – požadavky na kvalitu a její zajištění, individuální programy zajištění jakosti, hlavní metody zkoušek, hodnocení zbytkové životnosti.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

•Materials Science and Technology: A Comprehensive Treatment, Vol. 10A, Nuclear Materials I., B. R. Frost, 1994

•Materials Science and Technology: A Comprehensive Treatment, Vol. 10B, Nuclear Materials II., B. R. Frost, 1994

•Hrivňák, Materiály jadrových zariadení, Edičné středisko SVŠT v Bratislavě, 1987

•KURSA, M., KUCHAŘ, L.: Kovy jaderných reaktorů. VŠB Ostrava, 1984, 399 s.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: