Framtida nukleära energisystem - analyser och simuleringar
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA412
- Kod
- 1FA412
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1F, Teknik A1F
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 7 mars 2011
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp och Kärnkraft - teknik och system eller motsvarande.
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- förklara de tekniska principerna för breedning och transmutation samt hur dessa påverkas av neutronspektret i en reaktor
- förklara hur återkopplingar i en snabb-reaktor skiljer sig från de i en termisk reaktor
- analysera vilka för och nackdelar som finns med olika bränsletyper (oxider, nitrider, karbider och metalliska bränslen)
- förklara hur bränslecykeln i ett framtida nukleärt energisystem kan komma att se ut samt hur den skiljer sig från dagens
- redogöra för principerna bakom Monte Carlo-simuleringar och genomföra reaktorberäkningar med hjälp av Monte Carlo verktyg
- analysera för- och nackdelar med underkritiska reaktorer samt förklara deras möjliga roll i en avancerad bränslecykel
- förklara de tekniska och fysikaliska principerna med magnetisk termonukleär fusion och utföra enklare beräkningar för en fusionsreaktor av tokamak-typ
- granska och opponera på en teknisk rapport
- hitta och använda, för kursen relevanta, tvärsnittsdata från Internetbaserade databaser
Innehåll
Reaktorfysik, snabba reaktorer, breedning, transmutation, neutroncykeln, återkopplingar (speciellt i snabba reaktorer), fusion, tokamak, underkritska reaktorer, reaktortyperna i generation IV, Monte Carlo-beräkningar, ickespridning, slutförvar, tvärsnittsdatabaser, framtida kärnbränslecykler
neutroninducerade kärnreaktioner, biologiska effekter av strålning, neutrontvärsnitt, materialval för reaktorer, neutroncykeln, kriticitet, reaktordesign, grunderna för olika reaktortyper, kärnkraftens ekonomi, termohydraulik, komponenter i kärnkraftssystem, avfallshantering, värmeledning, reaktordynamik inklusive reaktivitetsåterkoppling, transienta förlopp, reaktorsäkerhet, kärnkraftsolyckor, avfallshantering, riskbedömning, kärnkraften i världen, kärnvapen och kärnämneskontroll.
Undervisning
Föreläsningar: Kursinnehållet täcks av föreläsningar.
Problembaserat självständigt arbete: Kursinnehållet täcks också av projektarbeten som studenterna gör i grupper om 3-4. Studenterna opponerar på varandras arbeten.
Kursen ges endast på svenska då detta är arbetsspråket vid kärntekniska anläggningar i Sverige.
Examination
Muntlig tentamen (2 hp). Skriftlig och muntlig projektredovisning av projektarbeten samt opponering (3 hp).