Jaderné reaktory (FSI-LJR)

Akademický rok 1999/2000
Garant: František Dubšek  
Garantující pracoviště: EÚ všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Seznámit a naučit studenty základům teorie jaderného reaktoru, její aplikací na konkrétní jednoduché případy skladby JR, na jednotlivé součásti JR. Naučit studenty jednotlivým konstrukcím JE a seznámit je s obecnými charakteristikami JR co do jejich efektivnosti, jaderné bezpečnosti, řízení a funkce v systémech jaderné elektrárny.
Výstupy studia a kompetence:
Základy teorie jaderných reaktorů, na jejichž základě budou studenti schopni řešit jednoduché případy koncepcí s cílem jejich využití v systémech jaderné elektrárny včetně predikce jejich chování.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Předmět seznámí studenty se základními součástmi jaderného reaktoru, jejich funkcí a složením, s dosud vyvinutými i perspektivními projekty a konstrukcemi JR. Na základě konstrukčních řešení JR má naučit studenty základům teorie neutronového pole, základům teorie neutrony násobící soustavy JR, základům tepelné a hydromechanické teorie, základům teorie kinetiky a řízení JR. Získané znalosti jsou předpokladem ke zvládnutí projekčně konstrukčních aspektů jednotlivých komponent JR, jako jsou palivové soubory, tlakové nádoby, vnitřní reaktorové konstrukce, zařízení na výměnu paliva, regulační a měřící zařízení a aparatura JR, stínění a bezpečnostní systémy.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet: Prezence ve cvičeních. Absolvování resp. příprava všech úloh
zadaných v průběhu přednášek a cvičení k domácímu zpracování.
Zkouška: Prověřuje znalosti základů teorie JE, schopnosti jejich aplikací
na konkrétních případech, znalosti skladby JR, materiálového osazení, jednotlivých provedení JR, jejich konstrukčních součástí a hlavních
komponent. Zkouška probíhá nejprve diskusí nad výsledky písemné práce,
která je nedílnou součástí zkoušky a dále diskusí nad písemnou
přípravou studenta na pět zadaných otázek z přednesené látky.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  11 × 4 hod. nepovinná                  
    Cvičení odborného základu  11 × 3 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Kriteria klasifikace JR. JR chlazené vodou, PWR, BWR, LWGR, PHWR,
HWGCR.
2. JR chlazené plynem, GCR, AGR, HTGR. JR s rychlými neutrony
(množivé, LMFBR). Perspektivy dalšího rozvoje JR.
3. Teorie neutronového pole JR. Interakce neutronového plynu.
Transport neutronů JR. Únik neutronů. Zdroj neutronů.
4. Řešení rovnice difuze neutronů JR. Difuzní délka neutronů.
Reflexe neutronů.
5. Zpomalování neutronů v JR. Pružný rozptyl neutronů. Zpomalování neutronů v neutrony neabsorbujícím a absorbujícím prostředí.
6. Zpomalování a difuze neutronů v JR. Rovnice Fermiho stáří a difuze
neutronů. Doba života neutronů v JR. Rozložení hustoty toku neutronů
v JR.
7. Teorie homogenního tepelného reaktoru bez reflektoru. Kritická rovnice JR. Materiálový a geometrický parametr. Výpočet kritické velikosti homogenního JR.
8. Teorie heterogenního reaktoru s reflektorem. Mikroskopická teorie JR s reflektorem. Výpočet kritických rozměrů.
9. Tepelný a hydraulický výpočet reaktoru. Uvolňování tepelné energie v JR, hydraulický výpočet I. okruhu JE. Tepelný výpočet aktivní zóny JR. Kinetika JR.
10. Palivové soubory JR. Palivové elementy JR. Tlakové nádoby JR. Vnitřní reaktorové konstrukce.
11. Zařízení na výměnu paliva JR. Měřící systémy JR. Stínění JR. Tepelná izolace JR. Bezpečnostní systémy a jaderná bezpečnost JR. Termonukleární JR.
    Cvičení odborného základu 1.,2. Ukázky různých koncepcí reaktorů na konkrétních případech jaderně energetických staveb v tuzemsku a zahraničí.
3.,4. Příklady výpočtu interakcí neutronového plynu, transportu
neutronů JR.
5.,6. Příklady výpočtu zpomalování neutronů v JR a hustoty toku neutronů.
7.,8. Příklady výpočtu homogenního a heterogenního reaktoru.
9.,10. Příklady z tepelného výpočtu JR včetně výpočtu hydraulických poměrů.
11. Absolvování kursu na JR Vrabec na FJFI ČVUT.
Literatura - základní:
1. Glasstone S., Edlund M.C.:: The Elements of Nuclear Reactor Theory, , 0
2. Bečvář J. a kol.:: Jaderné elektrárny, , 0
3. Heřmanský B.:: Termomechanika jaderných reaktorů, , 0
Literatura - doporučená:
1. Dubšek F.:: Základy teorie a stavby jaderných reaktorů , , 0
2. Dubšek F.:: Jaderné reaktory, , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Tepelné a jaderné stroje a zařízení 03 Jaderně energetická zařízení zá,zk 7 Povinný 2 2 Z