Bakalářské práce

Kategorie Bakalářské práce

Hledané klíčové slovo

Hledat Smazání

Výsledky

Název	Školitel
Možnosti rozlišení neutronů z DD a DT reakcí pomocí diamanotvých detektorů	Ing. Ondřej Novák, Ph.D. / Ing. Tomáš Bílý, Ph.D.	Detaily
Název : Možnosti rozlišení neutronů z DD a DT reakcí pomocí diamanotvých detektorů Školitel : Ing. Ondřej Novák, Ph.D. / Ing. Tomáš Bílý, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : ondrej.novak@fjfi.cvut.cz Anotace : Práce se bude zabývat detekčním řetězcem pro měření rychlých neutronů pomocí diamantového detektoru, strukturou odezvy detektoru na reakce rychlých neutronů a zejména možností použití diamantových detektorů pro rozlišení neutronů z DD a DT reakcí. Předpokládá se provedení a vyhodnocení experimentů provedených s DD a DT generátory provozovanými na KJR. Součástí práce bude i rešerše možností výpočetně simulovat odezvu diamantového detektoru na neutrony z DD a DT reakcí. Klíčová slova : Diamantové detektory, spektrometrie neutronů Doporučená literatura : [1] Knoll, Glenn F. "Radiation detection and measurement." John & Wiley Sons Inc (2010). [2] Weiss, Christina, and Erich Griesmayer. "Fusion neutron diagnostics with CVD diamond detectors." Fusion Engineering and Design 203 (2024): 114453. [3] Obraztsova, O., et al. "Comparing the response of a SiC and a sCVD diamond detectors to 14-MeV neutron radiation." IEEE Transactions on Nuclear Science 65.9 (2018): 2380-2384. [4] Novak, O., "Development of an experimental device for the study of neutron flux density deformation due to the drop of the control rod into the reactor core" Dissertation thesis. Prague: Czech Technical University in Prague, 2024.
Návrh a hodnocení účinnosti zabezpečení hypotetického zařízení s vysokoaktivním zdrojem	Ing. Radovan Starý	Detaily
Název : Návrh a hodnocení účinnosti zabezpečení hypotetického zařízení s vysokoaktivním zdrojem Školitel : Ing. Radovan Starý Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : radovan.stary@fjfi.cvut.cz Anotace : Zabezpečení vysokoaktivních radionuklidových zdrojů nabývá na důležitosti z hlediska důsledků ztráty kontroly nebo neoprávněných manipulací. Cílem práce bude popis teorie návrhu a způsobu hodnocení zabezpečení radionuklidových zdrojů a dále popis stávajícího systému zabezpečení zařízení HYPO. V další části se student zaměří na hodnocení zabezpečení pomocí jednocestného i vícecestného modelu a navrhne možné úpravy vzhledem k zvýšení účinnosti systému. Během práce bude využívat vybavení učebny fyzické ochrany. Zadání: 1. Popis kategorizace radionuklidových zdrojů a způsobu jejich zabezpečení a to z hlediska teorie i legislativních nároků. 2. Zařazení radionuklidového zdroje v zařízení HYPO, popis základní hrozby a jejich možných důsledků. Popis stávajícího stavu z hlediska zabezpečení a hodnocení jednocestným i vícecestným modelem. 3. Na základě vlastního testování a výpočtů v učebně fyzické ochrany proběhne návrh úpravy systému zabezpečení a následné hodnocení účinnosti. Klíčová slova : radionuklidový zdroj, zabezpečení, krádež, hrozba, hodnocení účinnosti Doporučená literatura : [1] GARCIA, Mary Lynn. The design and evaluation of physical protection systems. 2nd ed. Boston: Elsevier/Butterworth-Heinemann, c2008. ISBN 075068352X. [2] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Security of Radioactive Sources, IAEA Nuclear Security Series No. 11, IAEA, Vienna (2009) [3] INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Nuclear Security Assessment Methodologies for Regulated Facilities, IAEA-TECDOC-1868, IAEA, Vienna (2019) [4] Česká republika, Vyhláška č. 422/2016 Sb. Vyhláška o radiační ochraně a zabezpečení radionuklidového zdroje, In: Sbírka zákonů České republiky. 2016.
Návrh experimentálního paliva ATF pro podkritický reaktor VR-2	Ing. Pavel Suk	Detaily
Název : Návrh experimentálního paliva ATF pro podkritický reaktor VR-2 Školitel : Ing. Pavel Suk Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : pavel.suk@fjfi.cvut.cz Anotace : Hlavním tématem bakalářské práce jsou pokročilá jaderná paliva známá pod zkratkou ATF (Advanced Technology/Accident Tolerant Fuel). Tato paliva nyní prochází rozsáhlým testováním jak ve výzkumných reaktorech, tak také v energetických reaktorech. V rámci bakalářské práce se student seznámí s těmito typy pokročilých paliv a možnostmi testování v jejich neutron-fyzikálních charakteristik v podkritickém reaktoru VR-2. V další fázi bakalářské práce se student seznámí s modelem podkritického reaktoru VR-2 a s pomocí vedoucího práce provede výpočet aktivní zóny VR- 2 s různým počtem a geometrií pokročilého paliva ATF. Na základě výsledků navrhne vhodné varianty pro výrobu experimentálních palivových proutků. Práce bude řešená v rámci projektu Národní centra kompetence v úzké spolupráci se společností UJP Praha, které experimentální proutky vyrobí. Předpokládá se pokračování studenta v tématu s reálným zavedením nových proutků v rámci navazujícího magisterského studia. Klíčová slova : ATF, VR-2, pokročilá paliva, Serpent, návrh AZ
Návrh radiačního stínění na bázi geopolymerů pro podmínky jaderného útoku a následného zamoření	Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt	Detaily
Název : Návrh radiačního stínění na bázi geopolymerů pro podmínky jaderného útoku a následného zamoření Školitel : Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt Instituce : ÚJV Řež, a. s. Kontakt : petr.vacha@ujv.cz Anotace : ÚJV Řež se otevírá možnost zapojení se do vývoje radiačně-ochranné vrstvy zejm. pro armádní techniku AČR na bázi sendvičových geopolymerních materiálů. Cílem těchto činností je práce na vývoji dodatečné stínící vrstvy, která by chránila posádku armádní techniky v případě použití taktických jaderných zbraní, resp. při průjezdu zamořenou oblastí. Vyvíjený materiál by měl být dostatečně flexibilní, aby poskytoval adekvátní ochranu a bylo ho možné použít na širší spektrum vojenské (event. i nevojenské) techniky. V rámci práce proběhne seznámení studenta s principy stínění záření a jeho modelováním, dále seznámení s geopolymerní technologií a stručně s armádní technikou, u které se potenciálně předpokládá možné použití výsledné ochranné vrstvy. Práce bude zahrnovat stínící výpočty v programu Serpent2. Klíčová slova : stínění, geopolymery, jaderné zbraně, kontaminace, Serpent2 Doporučená literatura : [1] A. B. Chilton, J. K. Shultisa, R. E. Faw: Principles of radiation shielding. Prentice Hall Inc., 1984. [2] J. L. Provis, J. S. J. Van Deventer: Geopolymers: structure, processing, properties and industrial applications. Woodhead publishing in materials. Boca Raton: CRC Press ; Oxford, 2009. ISBN 978-1- 4398-0970-9. [3] MO ČR: Koncepce výstavby Armády České republiky 2030, VHÚ Praha (2019), ISBN 978-80- 7278-789-0. [4] J. Leppänen, M. Pusa, T. Viitanen, V. Valtavirta, T. Kaltiaisenaho: The Serpent Monte Carlo code: Status, development and applications in 2013, Annals of Nuclear Energy 82 (2015) 142-150.
Návrh radiačního stínění pro vesmírný jaderný reaktor	Ing. Marek Strnad / Ing. Martin Ševeček Ph.D.	Detaily
Název : Návrh radiačního stínění pro vesmírný jaderný reaktor Školitel : Ing. Marek Strnad / Ing. Martin Ševeček Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : strnam13@cvut.cz Anotace : V poslední době nabývají vesmírné jaderné pohonné systémy (NPS) na popularitě pro dlouhotrvající mise díky jejich možnosti urychlování na vyšší rychlosti v porovnání se standardními chemickými pohony, což umožňuje zkrácení doby trvání těchto misí. Projekt RAVEN je cílený na vývoj dvoj účelového jaderného reaktoru využívaného jako zdroje energie pro jaderné pohonné systémy a pro budoucí povrchové́ základny. Cílem práce je popsat možnosti, omezení a historický vývoj radiačního stínění pro vesmírné mise využívající jaderné zdroje, a to jak během letu, tak po přistání. Součástí je i návrh, výpočty a experimentální měření radiačního stínění pro projekt RAVEN využitím moderních materiálů, například kovových pěn, spolu s optimalizací jejich složení a hustoty za účelem maximální redukce hmotnosti systému. Klíčová slova : Radiační stínění, vesmírné pohony, NPS, optimalizace, RAVEN Doporučená literatura : [1] Wertz, James Richard, David F. Everett, and Jeffery John Puschell. "Space mission engineering: the new SMAD.", 2011. [2] Emrich Jr, William J. Principles of Nuclear Rocket Propulsion. Elsevier, 2023. [3] Verma, Sarika, and Avanish Kumar Srivastava, eds. Advanced Radiation Shielding Materials: Radiation and Radiological Protection. Elsevier, 2024. [4] Shuo Chen, Mohamed Bourham, Afsaneh Rabiei.: Attenuation efficiency of X-ray and comparison to gamma ray and neutrons in composite metal foams, Radiation Physics and Chemistry, Volume 117, 2015 [5] J. Marx and A. Rabiei, “Overview of Composite Metal Foams and Their Properties and Performance,” Advanced Engineering Materials, vol. 19, no. 11, p. 1600776, 2017, doi: 10.1002/adem.201600776.
Návrhy aktivní zóny podkritického reaktoru VR-2 s palivem EK-10 standardní délky	Ing. Jan Rataj, Ph.D.	Detaily
Název : Návrhy aktivní zóny podkritického reaktoru VR-2 s palivem EK-10 standardní délky Školitel : Ing. Jan Rataj, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : jan.rataj@fjfi.cvut.cz Anotace : Cílem práce je navrhnout a výpočtově charakterizovat aktivní zónu s palivem EK-10 standardní délky pro podkritický reaktor VR-2 a provést srovnání s aktivní zónu s palivem EK-10 dvojité délky. Součástí práce by byl i návrh konstrukčního řešení vetsvaby, která by byla schopná nést palivo EK-10 standardní délky. V dalších letech by práce pokračovala experimenty na podkritickém reaktoru VR-2. Klíčová slova : podkritický reaktor, aktivní zóna, SERPENT Doporučená literatura : [1] Bezpečnostní zpráva pro provoz podkritického reaktoru VR-2 [2] Serpent - a Continuous-energy Monte Carlo Reactor Physics Burnup Calculation Code, User's Manual
Neuronové sítě pro predikci koeficientu násobení štěpných systémů	Ing. Ondřej Huml, Ph.D.	Detaily
Název : Neuronové sítě pro predikci koeficientu násobení štěpných systémů Školitel : Ing. Ondřej Huml, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : ondrej.huml@cvut.cz Anotace : Seznámení se s typy neuronových sítí, základy jejich návrhu a tréninku. Zkoumání jejich použitelnosti pro predikci násobících schopností štěpných soustav. V rámci BP proběhne pokus o vytvoření jednoduché neuronové sítě pro využití s jaderným palivem IRT-4M v reaktoru VR-1.V tématu je možné dále pokračovat ve výzkumném úkolu i diplomové práci. Klíčová slova : neuronové sítě, koeficient násobení, simulace štěpných systémů Doporučená literatura : [1] Robert E. Uhrig: NEURAL NETWORKS AND THEIR POTENTIAL APPLICATIONS TO NUCLEAR POWER PLANTS, IAEA, 1991.
Neutronická odezva na deformace geometrie palivového souboru rychlého reaktoru	Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt	Detaily
Název : Neutronická odezva na deformace geometrie palivového souboru rychlého reaktoru Školitel : Ing. Petr Vácha / Ing. Sebastian Nývlt Instituce : ÚJV Řež, a. s. Kontakt : petr.vacha@ujv.cz Anotace : Neutronické návrhy aktivních zón jaderných reaktorů se běžně připravují za použití dat od výrobce paliva, bez započítání případných deformací a dalších nežádoucích změn geometrie, které mohou během provozu nebo v důsledku přechodových procesů nastat. Úkolem této práce je teoreticky vyhodnotit, jak se tyto změny geometrie mohou projevit v neutronice rychlého reaktoru, a provést jednoduchý výpočet pomocí specializovaného výpočetního software k ověření teoretických předpokladů. Výsledky této práce budou využity při vývoji konceptu rychlého plynem chlazeného reaktoru, na němž se ÚJV Řež podílí v rámci mezinárodního konsorcia V4G4 CoE a evropského projektu H2020 SafeG. Klíčová slova : neutronová fyzika, rychlý reaktor, zpětnovazební koeficienty reaktivity Doporučená literatura : [1] Lamarsh, J. R., Baratta, A. J.: Introduction to Nuclear Engineering, Third Edition, ISBN 978-0201824988, 2001. [2] Olander, D.R. Fundamental aspects of nuclear reactor fuel elements, TID-26711-P1, University of Berkeley, 1976. [3] Rudy J.M. Konings: Comprehensive Nuclear Materials , ISBN 978-0-08-056033-5, 2012. [4] Z. Perkó et al: Core neutronics characterization of the GFR2400 Gas Cooled Fast Reactor, Progress in Nuclear Energy 83, 2015. [5] Josef Bečvář: Jaderné Elektrárny, SNTL 1981.
Neutronová aktivační analýza na urychlovačem řízených neutronových zdrojích	doc. Ing. Milan Štefánik, Ph.D.	Detaily
Název : Neutronová aktivační analýza na urychlovačem řízených neutronových zdrojích Školitel : doc. Ing. Milan Štefánik, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze, ÚJF AVČR Kontakt : milan.stefanik@fjfi.cvut.cz Anotace : Neutronová aktivační analýza (NAA) je radioanalytická metoda sloužící ke zkoumání složení různých typů vzorků, například archeologických, geologických či environmentálních. Běžně se využívá na výzkumných jaderných reaktorech. Urychlovačem řízené zdroje rychlých neutronů představují ale užitečnou alternativu k jaderným reaktorům, jsou komplementárním nástrojem, avšak metoda NAA na těchto zařízeních zatím není běžně používána. V rámci řešení bakalářské práce se student seznámí s metodou NAA a jadernou gama spektrometrií, provede rešerši možností využití urychlovačem řízených neutronových zdrojů a neutronových generátorů pro NAA, seznámí se s neutronovými zdroji na urychlovačích Ústavu jaderné fyziky AV ČR v Řeži u Prahy, s prací s gama spektrometrem a prakticky otestuje základní možnosti NAA na urychlovači. V případě zájmu bude nabídnuta možnost pokračovat v tématu formou výzkumného úkolu a diplomové práce. Klíčová slova : Neutronová aktivační analýza, gama spektrometrie, rychlé neutrony, urchlovačem řízené neutronové zdroje Doporučená literatura : [1] Alfassi, Z. B.: Activation Analysis, CRC Press, Inc., Florida, 1990, ISBN 08493-4583-9. [2] International Atomic Energy Agency, Compact Accelerator Based Neutron Sources, IAEA-TECDOC- 1981, IAEA, Vienna (2021) [3] Kučera, J. et al.: Fluorine determination in biological and environmental samples with INAA using fast neutrons from a p(19 MeV) + Be neutron generator, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2019, 322(3), pp. 1517–1523. [4] Kriváň, V. et al.: Radiochemical fast neutron activation analysis of high-purity metals for phosphorus, Analytical Chemistry, 1989, 61(21), pp. 2338–2341
Neutronové zobrazování v archeologii a ochraně kulturního dědictví	Ing. Jana Matoušková, Ph.D.	Detaily
Název : Neutronové zobrazování v archeologii a ochraně kulturního dědictví Školitel : Ing. Jana Matoušková, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : jana.matouskova@fjfi.cvut.cz Anotace : Jak nahlédnout dovnitř starověkých artefaktů, aniž bychom je poškodili? Neutronové zobrazování otevírá nové možnosti v oblasti studia historických předmětů, kde běžné rentgenové metody selhávají. Například u kovových objektů obsahujících organický materiál nebo fosilií skrytých v železité hornině poskytuje neutronová radiografie jedinečný pohled na jejich vnitřní strukturu. Tato metoda se dnes využívá v archeologii, paleontologii i muzejnictví, kde pomáhá odhalovat tajemství minulosti bez destruktivních zásahů. V rámci bakalářské práce se student seznámí s principy neutronového zobrazování a jeho aplikací v oblasti ochrany kulturního dědictví. Teoretické znalosti následně uplatní při reálných experimentech na zařízení TRIXIE na výzkumném reaktoru LVR-15 v Řeži. Bude mít možnost pracovat s unikátními objekty a podílet se na výzkumu s interdisciplinárním přesahem. Téma je navrženo tak, aby na něj navázal výzkumný úkol a poté diplomová práce. Klíčová slova : Neutronové zobrazování, archeologie, ochrana kulturního dědictví, experimentální fyzika Doporučená literatura : [1] I. Anderson, R. McGreevy and H. Bilheux, Neutron imaging and applications: a reference for the imaging community, New York: Springer, 2008. [2] N. Chankow, Neutron Radiography, Non-Destructive Testing Methods and New Applications, London: InTech, 2012. [3] B. Schillinger, A. Beaudet, A. Fedrigo, F. Grazzi, O. Kullmer, M. Laaß, M. Makowska, I. Werneburg and C. Zanolli, ”Neutron Imaging in Cultural Heritage Research at the FRM II Reactor of the Heinz Maier-Leibnitz Center,” Journal of Imaging, vol. 4, no. 1, 2018. [4] E. Deschler-Erb, E. Lehmann and L. Pernet, “The complementary use of neutrons and X-rays for the non-destructive investigation of archaeological objects from Swiss collections,” Archaeometry, 2004.
Nové výzvy pro analýzu rizik ohrožení jaderného zařízení tornádem	Ing. Roman Aldorf	Detaily
Název : Nové výzvy pro analýzu rizik ohrožení jaderného zařízení tornádem Školitel : Ing. Roman Aldorf Instituce : ÚJV Řež, a.s. Kontakt : roman.aldorf@ujv.cz Anotace : Externí ohrožení tornádem donedávna nepředstavovalo významný prvek rizikového portfolia provozu jaderných elektráren vzhledem k očekávané nízké frekvenci vzniku takové události na území ČR. Situace se změnila po událostech červnu 2021, kdy tornádo kategorie F4 zdevastovalo území jen 80 kilometrů od jaderné elektrárny Dukovany. V bezprostřední reakci na vznik události byla provedena řada bezpečnostních analýz. Práce by měla shrnout výsledky těchto analýz a připravit vstupy pro další zpřesnění odhadů rizika generovaného tímto typem ohrožení. Speciálně by se práce měla věnovat odhadu frekvence vzniku tornáda na území ČR a jeho částech na základě historických dat, výběru, porovnání a prioritizaci možných tras průchodu tornáda přes lokalitu JE, odhadu podmíněných pravděpodobností zásahu důležitých bezpečnostních prvků JE v konkrétní lokalitě (EDU nebo ETE) tornádem a zhodnocení následků konkrétních případů tornáda různých kategorií z pohledu rizika provozu JE. Téma lze dále rozvíjet v rámci diplomové práce v souvislosti s pokračujícím řešením tohoto tématu v projektu komplexní služby „Hodnocení bezpečnosti“ zajišťovaného v ÚJV Řež pro ČEZ. Klíčová slova : vnější ohrožení, jaderná elektrárna, tornádo, riziko, bezpečnostní analýza Doporučená literatura : /bude doplněno při zadávání práce/
Odvod zbytkového tepelného výkonu z aktivní zóny pomocí přirozené konvekce a cirkulace	Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.	Detaily
Název : Odvod zbytkového tepelného výkonu z aktivní zóny pomocí přirozené konvekce a cirkulace Školitel : Ing. Dušan Kobylka, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz Anotace : Zbytkový tepelný výkon vznikající krátce po odstavení reaktoru ale i v dlouhodobém čase ve vyhořelém jaderném palivu musí být z paliva dostatečně odváděn. Jeho nedostatečný odvod vedl již v minulosti k řadě vážných havárií. Protože nejbezpečnější systémy odvodu tepla využívají přirozené konvekce a přirozené cirkulace chladiva, klade se při návrhu nových zařízení velký důraz právě na jejich použití a konstrukci. V rámci BP se student seznámí s problematikou přirozené konvekce a cirkulace. Zaměří se především na rozdíly oproti výpočtu nucené konvekce. Udělá rešerši modelů používaných v této oblasti a v rámci praktické části provede jednoduchý výpočet na kterém bude demonstrovat základní zákonitosti odvodu tepla tímto způsobem. Práce může dále pokračovat ve VU a DP, zejména do oblasti návrhů pro malé modulární reaktory. Klíčová slova : přirozená konvekce, přirozená cirkulace, malý modulární reaktor, odvod zbytkového výkonu Doporučená literatura : [1] Todreas N.E., Kazimi M.S.: Nuclear systems, volume I, CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-0887-0 [2] Todreas N.E., Kazimi M.S.: Nuclear systems, volume II, CRC Press, 2001, ISBN 978-1-56032-079-1 [3] Heřmanský B.: Termomechanika jaderných reaktorů, Academia Praha, 1986 [4] IAEA: Natural circulation data and methods for advanced water cooled nuclear power plant designs, IAEA-TECDOC-1281, 2002, ISSN 1011–4289
Porovnání experimentální a simulované charakterizace polovodičového HPGe detektoru	Ing. Ján Kozic	Detaily
Název : Porovnání experimentální a simulované charakterizace polovodičového HPGe detektoru Školitel : Ing. Ján Kozic Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze, ÚJF AVČR Kontakt : kozicjan@cvut.cz Anotace : Polovodičové HPGe detektory představují vhodný nástroj pro analýzu ozářených vzorků v rámci všech druhů aktivačních měření díky své vynikající energetické rozlišovací schopnosti. Nevýhodou HPGe detektorů je nižší detekční účinnost ve srovnání se scintilačními detektory. Přesná znalost detekční účinnosti píků úplného pohlcení je nezbytná při kvantitativní analýze aktivačních měření a lze ji stanovit experimentálně pomocí kalibračních etalonů nebo simulací ve vhodně zvoleném výpočetním kódu. Cílem práce je stanovení křivek detekční účinnosti vybraného polovodičového HPGe detektoru (neutronová laboratoř nebo laboratoř NAA) pomocí kalibračních etalonů a její porovnání s výsledky simulace získané pomocí vhodně zvoleného stochastického výpočetního kódu. Student se v rámci práce seznámí s metodikou měření na polovodičovém HPGe detektoru, stanoví křivky detekční účinnosti pomocí kalibračních etalonů, vytvoří model detektoru ve vhodném výpočetním kódu a porovná výsledky. Klíčová slova : Gama spektrometrie, HPGe, kalibrační etalón, stochastický kód, detekční účinnost Doporučená literatura : [1] Knoll, G.F. (2010) Radiation Detection and Measurement. 4th Edition, Wiley, Hoboken. [2] Gilmore, G.R. (2008) Practical Gamma-Ray Spectrometry, 2nd ed. John Wiley & Sons, Ltd. [3] Sato, T., Iwamoto, Y., Hashimoto, S., Ogawa, T., Furuta, T., Abe, S. I., ... Niita, K. (2023) Recent improvements of the particle and heavy ion transport code system – PHITS version 3.33, Journal of Nuclear Science and Technology, 61(1), 127–135, DOI: https://doi.org/10.1080/00223131.2023.2275736.
Použití programovatelných obvodů v jaderně bezpečnostních aplikacích	doc. Ing. Martin Kropík, CSc.	Detaily
Název : Použití programovatelných obvodů v jaderně bezpečnostních aplikacích Školitel : doc. Ing. Martin Kropík, CSc. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : martin.kropik@fjfi.cvut.cz Anotace : Bakalářská práce by se měla věnovat problematice použití programovatelných polí CPLD a FPGA v aplikacích souvisejících s jadernou bezpečností. V práci by měla bát provedena rešerše programovacích nástrojů pro tvorbu programovatelných obvodů a požadavků na zajištění jakosti při návrzích obvodů. Pozornost by měla bát věnována programovacímu jazyku VHDL, popřípadě i Verilog. V navazujícím výzkumném úkolu a diplomové práci se pak očekává použití získaných vědomostí při tvorbě praktických aplikací s programovatelnými obvody. Klíčová slova : programovatelná pole CPLD a FPGA, jazyk VHDL, syntéza návrhu programovatelných polí Doporučená literatura : [1] IAEA Nuclear Energy Series Application of Field Programmable Gate Arrays in Instrumentation and Control Systems of Nuclear Power Plants [2] P. J. Ashenden: The VHDL Cookbook [3] D. Perry: VHDL
Provoz JE Temelín v podmínkách budoucí energetiky	Ing. Michal Kovač, Ph.D.	Detaily
Název : Provoz JE Temelín v podmínkách budoucí energetiky Školitel : Ing. Michal Kovač, Ph.D. Instituce : ČEZ, a.s. Kontakt : michal.kovac@cez.cz Anotace : JE Temelín se svými dvěma bloky VVER 1000/V320 je projektově elektrárna do základního zatížení (tzv. baseload). Společnost ČEZ a.s. deklaruje záměr provozovat oba bloky JE Temelín dále než do roku 2060 (60+), čímž se stávající projekt dostane do reality nové energetiky, které se bude muset přizpůsobit. Celkově bude potřeba přizpůsobit JE Temelín novému energetickému mixu a to zejména velmi významnému podílu OZE. S narůstajícím podílem OZE vyvstávají nové komplikace i příležitosti v oblastí denního zatížení i sezónního zatížení. Cílem bakalářské práce je analýza dostupných opatření pro JE Temelín tak, aby JE Temelín byla v novém energetickém mixu konkurenceschopnější. Klíčová slova : JE Temelín, load-follow, flexibilita, provoz, 24měsíční cykly Doporučená literatura : [1] Non-baseload Operation in Nuclear Power Plants: Load Following and Frequency Control Modes of Flexible Operation, IAEA Nuclear Energy Series, NP-T-3.23. [2] Davidson, A. J. (2022, 17. srpna). The role of nuclear energy in the global energy transition (OIES Paper ET14). Oxford Institute for Energy Studies. [3] Česká republika, Ministerstvo průmyslu a obchodu. (2023). Hodnocení zdrojové přiměřenosti elektrizační soustavy ČR 2022 [PDF]. https://mpo.gov.cz/assets/cz/energetika/elektroe nergetika/2023/5/Hodnoceni-zdrojove- primerenosti-elektrizacni-soustavy-CR-2022.pdf
Simulace bezbórové regulace reaktivity tlakovodních reaktorů	Ing. Ondřej Lachout	Detaily
Název : Simulace bezbórové regulace reaktivity tlakovodních reaktorů Školitel : Ing. Ondřej Lachout Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : ondrej.lachout@cvut.cz Anotace : Tématem bakalářské práce je simulace bezbórové regulace reaktivity v tlakovodních reaktorech (PWR), konkrétně na příkladu malého modulárního reaktoru PRATIC. Na rozdíl od klasických PWR, které využívají kyselinu boritou k dlouhodobé regulaci, klade bezbórový provoz vyšší nároky na návrh aktivní zóny, palivových souborů a regulačních prvků. Student se v úvodní části práce seznámí se základy numerických metod neutronických výpočtů jaderných reaktorů a provede rešerši zaměřenou na konstrukční řešení, specifika návrhu a přínos reaktoru PRATIC jako referenčního modelu pro studium bezbórové regulace. Dále vytvoří modely nekonečných palivových souborů v kódu Serpent na kterých provede základní neutronické analýzy (např. efektivní násobící koeficient, neutronové spektrum). Cílem je seznámit se s možnostmi bezbórové regulace na úrovni palivového souboru a vytvořit podklad pro případné rozšíření simulací na úroveň aktivní zóny v rámci navazujících prací. Klíčová slova : PRATIC SMR, bezbórová regulace, neutronické výpočty, Serpent Doporučená literatura : [1] Romain Vuiart, Aimeric Eustache, Sarah Eveillard, Géraud Prulhière. PRATIC: A soluble-boron-free, pressurized water cooled, SMR core benchmark, EPJ Nuclear Sci. Technol. 10, 25 (2024). [2] Leppänen, J., et al. (2024). Status of Serpent Monte Carlo code in 2024. EPJ Nuclear Sci. Technol., 11 (2025) 3. [3] Stacey, W. M. (2018). Nuclear reactor physics. Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. https://doi.org/10.1002/9783527812318
Simulace zdrojové reakce p+Be	Ing. Ján Kozic	Detaily
Název : Simulace zdrojové reakce p+Be Školitel : Ing. Ján Kozic Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze, ÚJF AVČR Kontakt : kozicjan@cvut.cz Anotace : Berýlium je jedním z vhodných materiálů, které se používají jako terč produkující neutrony při reakcích s urychlenými nabitými částicemi v kompaktních neutronových zdrojích řízených urychlovačem. Neutronové spektrum zdrojové reakce p+Be vykazuje spornou energetickou oblast pod 7 MeV, kde lze pozorovat dva píky. Existují dvě interpretace těchto píků: první tvrdí, že je lze přiřadit rozpadu excitovaných stavů vznikajících při vícečásticových rozpadech; druhá je, že jde o artefakt nepřesných jaderných dat. Jelikož rekonstrukce neutronového spektra z měření dozimetrickými fóliemi nebo scintilačními detektory vyžaduje apriorní informaci o spektru, která se nejčastěji získává ze simulací ve stochastických výpočetních kódech, je nutné pečlivě zvolit knihovnu jaderných dat pro přípravu této apriorní informace. Cílem práce je vytvořit model zdrojové reakce p+Be ve zvoleném stochastickém výpočetním kódu s využitím různých knihoven jaderných dat, výsledky simulací vzájemně porovnat a následně je srovnat s naměřenými daty publikovanými jinými autory. Klíčová slova : Berýlium, protony, jaderná data, stochastický výpočetní kód Doporučená literatura : [1] Stefanik M., Bem P., Majerle M., Novak J., Simeckova E., Stursa J. (2019) Neutron field study of p(35) + Be source reaction at the NPI Rez, Radiation Physics and Chemistry, 155, 294-298, ISSN 0969-806X, DOI: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2018.06.0 46. [2] Majerle M., Ansorge M., Bém P., Koliadko D., Mrázek J., Novák J., Šimečková E., Štefánik M., Košt’ál M., Matěj Z., Chohan H., Wong O. (2023) Measurements of the neutron spectra from the p+Be neutron generator of the NPI CAS, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 1053, 168314, ISSN 0168-9002, DOI: https://doi.org/10.1016/j.nima.2023.168314. [3] Lone M. A., Bigham C. B., Fraser J. S., Schneider H.R., Alexander T. K., Ferguson A. J., McDonald A. B. (1977) Thick target neutron yields and spectral distributions from the 7Li(pd, n) and 9Be(pd, n) reactions, Nuclear Instruments and Methods, 143(2), 331-344, ISSN 0029-554X, DOI: https://doi.org/10.1016/0029-554X(77)90616-4. [4] Brede H. J., Dietze G., Kudo K., Schrewe U. J., Tancu F., Wen C. (1989) Neutron yields from thick Be targets bombarded with deuterons or protons, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 274(1–2), 332-344, ISSN 0168-9002, DOI: https://doi.org/10.1016/0168-9002(89)90399-9.
Spolehlivostní analýzy digitálních systémů SKŘ	Ing. Milan Jaroš	Detaily
Název : Spolehlivostní analýzy digitálních systémů SKŘ Školitel : Ing. Milan Jaroš Instituce : ÚJV Řež, a.s. Kontakt : milan.jaros@ujv.cz Anotace : Digitalizace řídících systémů (SKŘ) je celosvětovým trendem, který se nevyhýbá ani jaderné oblasti. To se týká nejen nově budovaných elektráren, ale i modernizace stávajících z důvodu postupného technického zastarávání původních analogových systémů kontroly a řízení (SKŘ), ale také např. i z důvodu nedostupnosti náhradních dílů. Tento posun přináší řadu nových vlastností a funkcí, které v analogových systémech neexistují, jako je např. software, pokročilá diagnostika (např. automatické testování) a síťová komunikace. Obecně se předpokládá, že digitální systémy SKŘ přispějí k zvýšení spolehlivosti a bezpečnosti, avšak digitalizace přináší také nové způsoby poruch, které je třeba analyzovat, aby byl zajištěn bezpečný provoz řízené technologie. Cílem práce je shrnout současný stav problematiky spolehlivostních analýz systémů digitálního SKŘ, jako jsou např. přístupy k modelování, zdroje spolehlivostních dat, řešení poruch se společnou příčinnou (CCF), vazby projektového řešení SKŘ na problematiku lidského faktoru apod. Součástí práce bude i příklad modelu spolehlivostní analýzy fiktivního digitálního SKŘ. Klíčová slova : SKŘ, digitální, DI&C, spolehlivostní analýzy Doporučená literatura : [1] Introduction to Systems Engineering for the Instrumentation and Control of Nuclear Facilities, IAEA Nuclear Energy Series No. NR-T-2.14, IAEA, Vienna (2022) (https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1694_web.pdf) [2] Introduction to Systems Engineering for the Instrumentation and Control of Nuclear Facilities, IAEA Nuclear Energy Series No. NR-T-2.14, IAEA, Vienna (2022) (https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/Pub1694_web.pdf) [3] Digital I&C PSA – Comparative Application of Digital I&C Modelling Approaches for PSA, NEA/CSNI(2024) (https://one.oecd.org/document/NEA/CSNI/R(2021)14/en/pdf)
Stanovení přírůstku fluence rychlých neutronů na tlakovou nádobu pomocí programu MOBY-DICK	Ing. Jiří Závorka	Detaily
Název : Stanovení přírůstku fluence rychlých neutronů na tlakovou nádobu pomocí programu MOBY-DICK Školitel : Ing. Jiří Závorka Instituce : ŠKODA JS a.s. Kontakt : jiri.zavorka@skoda-js.cz Anotace : V rešeršní části práce bude shrnuta problematika vlivu fluence rychlých neutronů na životnost tlakové nádoby reaktoru (TNR) se zaměřením na reaktor VVER-1000. Dalším cílem práce bude se seznámit s vybranými metodami stanovení fluence rychlých neutronů na TNR. S využitím odpovídajících funkcí programu MOBY-DICK bude dále stanoven maximální přírůstek fluence rychlých neutronů na vnitřní povrch TNR pro vybrané palivové vsázky bloků jaderné elektrárny Temelín. Klíčová slova : fluence, VVER-1000, MOBY-DICK, Thrawn Doporučená literatura : [1] P. Fraňková, V. Krýsl, P. Mikoláš, D. Sprinzl, J. Šůstek, K. Vlachovský: Popis programu MOBY-DICK s úpravami pro VVER-1000. Zpráva Ae 12489/Dok, Rev. 3, Škoda JS a.s., Plzeň, 2018. [2] K. Almenas, R. Lee: Nuclear Engineering Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1992, ISBN 978-3-642-48876-4. [3] D.G. Cacuci (Ed.) et al.: Handbook of Nuclear Engineering, Springer Science+Bussiness Media LLC, USA, New York, 2010, ISBN 978-0-387-98130-7.
Studie využití 3D tisku v jaderné energetice	Ing. Josef Hodek, Ph.D. / Ing. Antonín Prantl, CSc.	Detaily
Název : Studie využití 3D tisku v jaderné energetice Školitel : Ing. Josef Hodek, Ph.D. / Ing. Antonín Prantl, CSc. Instituce : COMTES FHT Kontakt : jhodek@comtesfht.cz / antonin.prantl@comtesfht.cz Anotace : Studie se zaměřuje na oblasti jaderné energetiky, kde může 3D tisk přinést významné přínosy, včetně výroby náhradních dílů, snížení výrobních nákladů a zkrácení dodacích lhůt. Dále zkoumá potenciál pro zlepšení bezpečnosti a efektivity provozu jaderných zařízení prostřednictvím přesnějšího a rychlejšího vývoje komponent. Cílem bakalářské práce je shrnutí stávajících poznatků a návrhy možných aplikací 3D tisku. Klíčová slova : additive manufacturing, DED, microstructure, mechanical properties, PB Doporučená literatura : [1] Considerations for Application of Additive Manufacturing to Nuclear Reactor Core Components : ORNL/TM-2019/1190. [2] Microstructure and Mechanical Properties of AISI 316L Produced by Directed Energy Deposition-Based Additive Manufacturing: A Review : Applied Sciences · May 2020.