Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Teoria reaktorów jądrowych
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Nikołaj Uzunow
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Energetyka
Grupa przedmiotów:
Specjalnościowe
Kod przedmiotu:
NS666
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2011/2012
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
?
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Znajomość procesów jądrowych zachodzących w reaktorach, w tym procesu transportu neutronów i jego opisu matematycznego, oraz najważniejszych parametrów określających stan reaktora. Umiejętność rozwiązywania prostszych zagadnień fizyki reaktorów. Znajomość czynników wpływających na kinetykę i dynamikę reaktorów.
Treści kształcenia:
1. Oddziaływanie neutronów z materią. Reakcje jądrowe wywoływane przez neutrony. Makroskopowe przekroje czynne. 2. Reakcja rozszczepienia. Widmo neutronów natychmiastowych. Wydajność nuklidów z rozszczepienia. Nuklidy rozszczepialne, nuklidy rodne, reakcja łańcuchowa. 3. Równiania transportu neutronów: pojęcia podstawowe; postać ogólna, liniowa, całkowa. Wielogrupowe równania transportu. 4. Równania przybliżenia PN. Równiania przybliżenia P1. Równianie przybliżenia dyfuzyjnego. 5. Spowalnianie neutronów w ośrodku nieskończonym. Wychwyt rezonansowy w ośrodku jednorodnym i niejednorodnym. 6. Termalizacja neutronów: rozpraszanie neutronów termicznych; równowaga termiczna; równanie transportu neutronów termicznych; widmo neutronów termicznych. 7. Reaktor jądrowy w ujęciu jednogrupowego przybliżenia dyfuzyjnego. Teoria reaktora jednorodnego, współczynnik mnożenia neutronów, reaktywność, wymiary krytyczne. Reaktor w stanie krytycznym. 8. Zmiany reaktywności w trakcie pracy reaktora: wypalanie i konwersja paliwa; trucizny; absorbenty; reflektory; wpływ temperatury. Temperaturowy współczynnik reaktywności. 9. Teoria perturbacji. Kinetyka reaktorów jądrowych. 10. Neutrony opóźnione. Dynamika reaktorów jądrowych.
Metody oceny:
Ocena na podstawie wyników kolokwium dwuczęściowego - praktycznego (obliczeniowego) i teoretycznego.
Egzamin:
Literatura:
1. Kiełkiewicz M.: Teoria reaktorów jądrowych. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1987. 2. Kiełkiewicz M.: Podstawy fizyki reaktorów jądrowych. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1983. 3. Adamski J., Kiełkiewicz M.: Zbiór zadań z podstaw fizyki reaktorów jądrowych. Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1981. Dodatkowo: materiały dostarczone przez wykładowcę.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt EW1
Zna mechanizmy oddziaływania neutronów z materią oraz reakcje jądrowe wywoływane przez neutrony
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW2
Zna mechanizm i bilans reakcji rozszczepienia, warunki niezbędne realizacji reakcji łańcuchowej oraz nuklidy w niej uczestniczące
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW3
Zna podstawowe założenia i pojęcia zagadnienia transportu neutronów oraz postacie równań transportu neutronów
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW4
Zna teoretyczne podstawy uproszczeń równań transportu neutronów, w tym przybliżenia PN, P1 i dyfuzyjne
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW5
Zna mechanizm spowalniania neutronów w materii oraz zagadnienie tzw. wychwytu rezonansowego
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW6
Zna mechanizm rozpraszania neutronów termicznych i warunki równowagi termicznej oraz równanie transportu neutronów termicznych
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW7
Zna opis reaktor jądrowego, oparty na jednogrupowym przybliżeniu dyfuzyjnym, oraz podstawy teorii reaktora jednorodnego, w tym definicje współczynnika mnożenia neutronów, reaktywności, wymiarów krytycznych, stanu krytycznego
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW8
Zna przyczyny i skutki zmian reaktywności w trakcie pracy reaktora oraz procesy fizyczne, stojące za określeniem temperaturowego współczynnika reaktywności
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW9
Zna podstawy teorii perturbacji i zagadnień opisu kinetyki reaktorów jądrowych
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04
Efekt EW10
Zna udział neutronów opóźnionych i ich rolę w sterowaniu reakcją łańcuchową oraz pojęcia i zasady opisu dynamiki reaktorów jądrowych
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe: E2_W02, E2_W05, E2_W08, E2_W13
Powiązane efekty obszarowe: T2A_W01, T2A_W01, T2A_W02, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W04

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt EU1
Przeprowadzić samodzielnie obliczenia dot. rozpraszania neutronów oraz makroskopowych przekrojów czynnych na poszczególne reakcje wywoływane przez neutrony
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU2
Przeprowadzić analizę możliwości realizacji reakcji łańcuchowej, w tym możliwości powielania paliwa
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU3
Samodzielnie przeprowadzić bilans neutronów i wyprowadzić równania transportu neutronów
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU4
Uzasadnić i wprowadzić uproszczony opis zagadnienia transportu neutronów, w tym dla przybliżenia dyfuzyjnego
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU5
Przeprowadzić analizę procesu spowalniania i towarzyszącego mu pochłaniania neutronów w tzw. obszarze rezonansowym
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU6
Przeprowadzić analizę zjawiska termalizacji neutronów oraz uzasadnić i wyprowadzić równanie transportu neutronów termicznych
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU7
Przeprowadzić analizę krytyczności reaktora jądrowego, opartą na podejściu jednogrupowym dyfuzyjnym, w tym wyznaczyć współczynnik mnożenia neutronów, reaktywność, wymiary krytyczne
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU8
Przeprowadzić analizę zmian reaktywności w trakcie pracy reaktora oraz oszacować wartości temperaturowych współczynników reaktywności i wartości związane z zatruciem ksenonem i samarem
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU9
Przeprowadzić bilans neutronów opóźnionych i analizę kinetyki reaktora jądrowego
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe:
Efekt EU10
Przeprowadzić analizę dynamiki reaktora jądrowego w oparciu o bilans neutronów opóźnionych i wartości temperaturowych współczynników reaktywności
Weryfikacja: test
Powiązane efekty kierunkowe:
Powiązane efekty obszarowe: