angličtina

6

Všech fakult

Studenti jsou schopni popsat princip uvolňování jaderné energie, ať již štěpení, fúzí nebo jinými jadernými reakcemi. Jsou schopni vypočítat energetické zabarvení jaderné reakce, hmotnostní schodek jádra i energii uvolněnou při reakci. Jsou schopni vyjmenovat nejvhodnější stínící materiály pro jednotlivé formy záření a vypočítat potřebné tloušťky stínění. Studenti jsou dále schopni: popsat jaderné reakce neutronů, popsat neutronovou bilanci v jaderném reaktoru; popsat časový i prostorový průběh hustoty neutronů a hustoty výkonu v aktivní zóně jaderného reaktoru; popsat vyhořívání paliva v jaderném reaktoru, vypočítat koncentrace plutonia a vyšších aktinidů; popsat otravu jaderného reaktoru xenonem a zastruskování samariem; vývin tepla v palivových elementech v různých provozních stavech. Student je schopen definovat jadernou bezpečnost a fyzikální zásady bezpečného provozu jaderného reaktoru, zejména je schopen definovat výkonové a teplotní zpětné vazby v jaderném reaktoru.

Studenti musí znát základní fyzikální zákony a matematické formalizmy umožňující jejich popis. Jedná se zejména o diferenciální počet, základy integrálního počtu a řad. Většinu výpočtů jsou studenti schopni vypočítat s využitím středoškolské matematiky a zdravého úsudku. Základní je znalost řešení rovnic, parametrických rovnic, úpravy složitých výrazů, apod. Z fyzikálního pohledu student musí znát a umět vysvětlit základní fyzikální zákony z mikrosvěta, částicově vlnový dualismus, relativitu, vztah mezi energií a hmotností, mezi vlnovou délkou a energií, apod. Vzhledem ke koncepci předmětu (začíná vysvětlením a opakováním základních pojmů z fyziky mikrosvěta) jsou požadované prerekvizity pouze rámcové.

Studenti musí znát základní fyzikální zákony a matematické formalizmy umožňující jejich popis. Jedná se zejména o diferenciální počet, základy integrálního počtu a řad. Většinu výpočtů jsou studenti schopni vypočítat s využitím středoškolské matematiky a zdravého úsudku. Základní je znalost řešení rovnic, parametrických rovnic, úpravy složitých výrazů, apod. Z fyzikálního pohledu student musí znát a umět vysvětlit základní fyzikální zákony z mikrosvěta, částicově vlnový dualismus, relativitu, vztah mezi energií a hmotností, mezi vlnovou délkou a energií, apod. Vzhledem ke koncepci předmětu (začíná vysvětlením a opakováním základních pojmů z fyziky mikrosvěta) jsou požadované prerekvizity pouze rámcové.

Vyučování probíhá strandardní formou přednášek, cvičení, laboratorní výuky, externí laboratorní výuky na jaderných zařízeních, formou exkurzí a řízených konzultací. Samozřejmou součástí studia je mentoring a samostudium studentů. Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Student v průběhu semestru získá 30% bodů za 2 průběžné a jeden závěrečný test. Složení těchto testů na 50% je nutnou podmínkou k získání zápočtu. Zbývajících 70% bodů získá během závěrečné zkoušky, ze které je 50% získáno písemným testem a 50% ústním pohovorem nad výsledky testu. Student zpracujte protokoly z exkurzí a měření na externích jaderných pracovištích (VR-1 a LR-0). Tyto protokoly nejsou bodovány, jejich odevzdání je však nutnou podmínkou k získání zápočtu. Omluvená neúčast může být nahrazena zpracováním písemné studie v rozsahu 3 stran na zadané téma.

1. Úvod do problematiky jaderné energetiky, historie využívání jaderné energie
2. Jaderná energie, atomové jádro, jaderné síly, hmotnostní schodek jádra, energetické zabarvení jaderných reakcí
3. Jaderné štěpení, energie uvolněná při štěpení
4. Bilance neutronů v štěpné řetězové reakci
5. Prostorové rozložení hustoty neutronů a výkonu v jaderném reaktoru
6. Časové změny v rozložení hustoty neutronů
7. Vyhořívání jaderného paliva
8. Otrava a zastruskování paliva
9. Stínění proti ionizujícímu záření
10. Zařízení jaderných elektráren I
11. Zařízení jaderných elektráren II
12. Bezpečnost jaderných zařízení

V rámci studia předmětu jsou studenti povinni absolvovat exkurzi/stáž, experimentální měření na školním jaderném reaktoru VR-1. V závislosti na aktuálních možnostech mohou studenti předmětu absolvovat i jiné nepovinné stáže (Elektrárna Dukovany a Temelín, státní podnik DIAMO, ÚJV Řež, CV Řež, atd.)

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními fyzikálními ději a jejich formálním vyjádřením popisujícími mírové využívání jaderné energie v jaderných reaktorech.

Cvičení a účast při měření na jaderných zařízeních jsou povinná, kontrolovaná průběžnými testy. Student z měření vypracuje protokoly. Tyto protokoly nejsou bodovány, jejich odevzdání je však nutnou podmínkou k získání zápočtu. Omluvená neúčast může být nahrazena zpracováním písemné studie v rozsahu 3 stran na zadané téma.

Vyučování probíhá strandardní formou přednášek, cvičení, laboratorní výuky, externí laboratorní výuky na jaderných zařízeních, formou exkurzí a řízených konzultací. Samozřejmou součástí studia je mentoring a samostudium studentů.

Lamarsh, J.R. Introduction to Nuclear Engineering (EN)
Lewis, E.E. Fundamentals of Nuclear Reactor Physics (EN)

Raček, J.: Jaderná zařízení. Brno: NOVPRESS 2009. (CS)

24 hod., povinná