LS 2011/2012
vyučující:
Ing. Ondřej Huml, Ph.D.
Ing. Ľubomír Sklenka, Ph.D.

Anotace:
Kinetika reaktorů, zpožděné neutrony, doba života okamžitých neutronů, perioda reaktoru, rovnice kinetiky a její zjednodušená řešení, přenosová funkce nulového reaktoru, koeficienty reaktivity, teplotní koeficienty, stabilita reaktorů, dlouhodobá kinetika, izotopické změny v palivu, vyhoření, štěpné produkty, pseudostrusky, xenon a samárium v provozu reaktoru, xenonové prostorové oscilace, vyhořívající absorbátory, lineární model reaktivity, výměna paliva v reaktoru, provoz na výkonovém a teplotním efektu, fyzikální a energetické spuštění reaktoru.

Témata přednášek:

  1. Úvodní přednáška (1 přednáška)
  2. uvedení do problematiky, začlenění přednášky do studia a návaznost na jiné předměty, cíle výuky, seznámení se strukturou přednášek a cvičení, požadavky na absolvování předmětu, opakování základů reaktorové fyziky

  3. Kinetika jaderných reaktorů (4 přednášky)
  4. podkritický, kritický, nadkritický reaktor, reaktor s externím zdrojem neutronů, parametry okamžitých a zpožděných neutronů, vliv zpožděných neutronů na procesy v jaderných reaktorech, rovnice bodové kinetiky

  5. Dynamika jaderných reaktorů(2 přednášky)
  6. zpětné vazby v jaderných reaktorech, vliv teplotních změn na reaktivitu, koeficienty reaktivity, stabilita jaderných reaktorů

  7. Dlouhodobá a střednědobá kinetika (2 přednášky)
  8. jednoduchý model dlouhodobé kinetiky, izotopické změny paliva, efektivní doba, vyhoření, závislost koeficientu násobení na době provozu reaktoru, vliv štěpných produktů na dlouhodobou kinetiku, xenon a samarium v provozu jaderných reaktorů, jednoduchý model střednědobé kinetiky, xenonová otrava a jodová jáma, xenonové prostorové oscilace, provoz na teplotním a výkonovém efektu, vyhořívající absorbátory

  9. Palivový cyklus a palivové kampaně energetických reaktorů (2 přednášky)
  10. palivový cyklus a překládky paliva různých typů energetických reaktorů, kontinuální výměna paliva, kampaňová výměna paliva, legislativní požadavky na aktivní zóny reaktorů, výměna paliva, navrhování vsázek a překládek paliva, řízení strategie palivového cyklu, metody používané při modelování chování AZ, optimalizační metody při návrhu aktivní zóny, palivové kampaně JE Dukovany, palivové kampaně JE Temelín

  11. Palivo typu MOX (1 přednáška)
  12. palivo MOX, složení MOX paliva, palivový soubor MOX, provoz reaktorů s MOX palivem, použití MOX paliva ve světě, neutronové vlastnosti paliva MOX paliva, palivové vsázky s palivem typu MOX

Náplň cvičení:
Na cvičeních se počítají jednoduché příklady z výše uvedených kapitol, provádějí se numerické simulace některých přechodových procesů. Součástí cvičení je ukázka nejvýznamnějších dynamických dějů na reaktoru VR‑1.

Literatura:
Stacey, W. M.: Nuclear Reactor Physics, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2007
Sklenka, L.: Provozní reaktorová fyzika, učební texty vysokých škol, Vydavatelství ČVUT, 2000
Heřmanský B.: Dynamika jaderných reaktorů, Ministerstvo školství, Praha 1987
Lewis, Elmer E.: Fundamentals of Nuclear Reactor Physics, Elsevier/Academic Press, Amsterdam, Boston, 2008
Hetrick D. L.: Dynamics of Nuclear Reactors, University of Chicago Press, 1971

Podmínky udělení klasifikovaného zápočtu:
Matematická simulace zadaného jednoduchého příkladu a zpracování výsledků do protokolu. Klasifikovaný zápočet bude udělen po individuální diskuzi nad zpracovaným příkladem a po prokázání teoretických znalostí s ním souvisejících.