Bakalářské práce

Kategorie Bakalářské práce

Hledané klíčové slovo

Hledat Smazání

Výsledky

Název	Školitel
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 / sebastian.nyvlt@fjfi.cvut.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 TREASURE. 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/
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
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.
Studium chemických forem železa v environmentálních vzorcích metodou Mössbauerovy spektrometrie	prof. Ing. Marcel Miglierini, DrSc.	Detaily
Název : Studium chemických forem železa v environmentálních vzorcích metodou Mössbauerovy spektrometrie Školitel : prof. Ing. Marcel Miglierini, DrSc. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : marcel.miglierini@fjfi.cvut.cz Anotace : Přírodní a syntetické materiály s obsahem redukovaného železa přirozeně podléhají (bio) korozivním procesům, v jejichž důsledku se mění distribuce jeho minerálních fází. Cílem práce je využití mikroorganismů (mikroskopických hub) ke studiu těchto změn v laboratorních podmínkách. Kromě kvantitativních změn mohou však tyto látky vyvolávat změny v kvalitě chemických forem železa vázaného v biotě a v environmentálních matricích. Právě jaderná technika Mӧssbauerovej spektroskopie je dostatečně citlivá na hodnocení takových možných změn při analýze minerálních forem železa. Téma je navrženo tak, aby na něj navázal výzkumný úkol a poté diplomová práce. Zadání: 1. Seznámit se s principy Mössbauerovy spektrometrie a zvládnout její měřící techniky. 2. Zpracovat přehled využití technik Mössbauerovy spektrometrie na studium chemických forem železa v environmentálních vzorcích. 3. Nastudovat tvorbu a vlastnosti oxidů a hydroxidů železa. Klíčová slova : Mössbauerova spektrometrie, hydrooxidy železa, železo obsahující minerály, hyperjemné interakce Doporučená literatura : [1] Mössbauer Spectroscopy, Tutorial Book, Y. Yoshida and G. Langouche (eds.) Springer, 2013, ISBN 978-3-642-32219-8, ISBN 978-3-642-32220-4 (eBook), DOI 10.1007/978-3-642-32220-4 [2] Mössbauer Spectroscopy and Transition Metal Chemistry, Fundamentals and Applications, Ph. Guetlich, E. Bill and A. X. Trautwein, Springer, 2011, ISBN 978-3-540-88427-9, e-ISBN 978-3-540-88428-6, DOI 10.1007/978-3-540-88428-6 [3] The Rudolf Mössbauer Story, M. Kalvius and P. Kienle (eds.), Springer, 2012, ISBN 978-3-642-17951-8, e-ISBN 978-3-642-17952-5, DOI 10.1007/978-3-642-17952-5
Studium chování podkritického reaktoru VR-2 s generátorem neutronů typu D-T	Ing. Jan Rataj, Ph.D.	Detaily
Název : Studium chování podkritického reaktoru VR-2 s generátorem neutronů typu D-T 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 experimenty na podkritickém reaktoru VR-2 s generátorem neutronů typu D-T. Dále pak provést srovnání s generátorem typu D-D. Práce by v dalších letech navazovala experimentálními ověřeními na reaktoru VR-2 Klíčová slova : podkritický reaktor, generátor neutronů, SERPENT Doporučená literatura : [1] Bezpečnostní zpráva pro provoz podkritického reaktoru VR-2 [2] MP320 Neutron Generator, Operation manual [3] Serpent - a Continuous-energy Monte Carlo Reactor Physics Burnup Calculation Code, User's Manual
Studium krátkodobých štěpných produktů uranu při štěpení v různých energetických spektrech	Ing. Tomáš Bílý, Ph.D.	Detaily
Název : Studium krátkodobých štěpných produktů uranu při štěpení v různých energetických spektrech Školitel : Ing. Tomáš Bílý, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : tomas.bily@fjfi.cvut.cz Anotace : Práce se bude zabývat problematikou krátkodobých štěpných produktů štěpení uranu v různých energetických spektrech. Student se seznámí s energetickou závislostí výtěžku štěpení a nakládání s touto závislostí ve výpočetních kódech a s časovým chováním štěpných produktů. Dále student provede rešerši vhodných výpočetních nástrojů k výpočtu produkce a časového chování krátkodobých štěpných produktů. Pro vzorky uranu a neutronové zdroje dostupné na KJR (neutronové generátory DT a DD, radionuklidové zdroje, či podkritický soubor VR-2) navrhne několik sestav potenciálně vhodných k ověřování produkce štěpení uranu v různých energetických spektrech (ozařování rychlými neutrony, v grafitovém či PE prostředí, v epitermálním, či štěpném spektru, apod.). Pomocí vybraného Monte Carlo kódu pro zvolené sestavy napočte energetické spektrum neutronů v místě vzorku a časovou závislost produkce krátkodobých štěpných produktů. Výsledkem práce bude zhodnocení využitelnosti navržených sestav pro validaci výpočtů krátkodobých štěpných produktů štěpení uranu, výběr krátkodobých štěpných produktů dobře měřitelných v podmínkách KJR a návrh vhodných časových intervalů pro tuto validaci. Klíčová slova : Štěpné produkty, Monte Carlo simulace, gama spektrometrie Doporučená literatura : [1] Gooden, Matthew Edgell, et al. "Energy dependence of fission product yields from 235U, 238U and 239Pu for incident neutron energies between 0.5 and 14.8 MeV." Nuclear Data Sheets 131 (2016): 319-356. [2] Lammer, M. Compilation and evaluation of fission yield nuclear data. No. INDC (NDS)-- 261/GSp. International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria). International Nuclear Data Committee, 1991. [3] Tonchev, Anton P., et al. "Toward short-lived and energy-dependent fission product yields from neutron-induced fission." EPJ Web of Conferences. Vol. 239. EDP Sciences, 2020. [4] Dobeš A. „Využití D-T generátoru neutronů a gama spektrometrie krátkodobých štěpných produktů pro stanovení obohacení uranových vzorků“, Diplomová práce KJR FJFI ČVUT v Praze 2025.
Studium lithiových baterií s využitím neutronového zobrazování	Ing. Jana Matoušková, Ph.D.	Detaily
Název : Studium lithiových baterií s využitím neutronového zobrazování Školitel : Ing. Jana Matoušková, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : jana.matouskova@fjfi.cvut.cz Anotace : Moderní bateriové technologie jsou klíčové pro elektromobilitu, obnovitelné zdroje i spotřební elektroniku. Abychom mohli vyvíjet efektivnější a spolehlivější baterie, je nezbytné porozumět jejich vnitřním procesům, degradaci a selhávání materiálů. Neutronové zobrazování je unikátní metoda, která umožňuje nahlédnout dovnitř baterií s možností studia dynamických procesů během jejich provozu – díky vysoké citlivosti na lithium a elektrolyt umožňuje odhalit jevy, které jsou běžnými metodami neviditelné. V rámci této bakalářské práce se student seznámí s metodami neutronového zobrazování a jejich využitím ve výzkumu baterií. Získané znalosti uplatní při experimentech na zařízení TRIXIE na výzkumném reaktoru LVR-15 v Řeži, kde bude mít možnost pracovat s reálnými daty a podílet se na analýze výsledků. Téma je navrženo tak, aby na něj navázal výzkumný úkol a poté diplomová práce. Klíčová slova : Neutronové zobrazování, lithiové baterie, 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] R. Ziesche, N. Kardjilov, W. Kockelmann, D. Brett and P. Shearing: Neutron imaging of lithium batteries,” Joule, vol. 6, no. 1, pp. 35-52, 2022.
Studium možností použití paliva s obohacením vyšším než 5 % U235	Ing. Lenka Frýbortová, Ph.D.	Detaily
Název : Studium možností použití paliva s obohacením vyšším než 5 % U235 Školitel : Ing. Lenka Frýbortová, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : lenka.frybortova@fjfi.cvut.cz Anotace : Cílem práce bude provést studii možností zvýšení obohacení paliva v energetických reaktorech nad 5 % a s tím spojené výhody a nevýhody. Součástí rešerše by mělo být také zjištění technických, ekonomických a legislativních překážek s tímto spojených. Vliv výše obohacení na koeficient násobení bude hodnocen výpočtem v kódu Serpent. Klíčová slova : obohacení nad 5%, dlouhé kampaně Doporučená literatura : [1] Cacuci, D. G. Handbook of nuclear engineering, London: Springer, 2010, ISBN: 978-0-387-98149-9
Studium střední části neutronového spektra ve štěpných systémech	Ing. Evžen Losa, Ph.D.	Detaily
Název : Studium střední části neutronového spektra ve štěpných systémech Školitel : Ing. Evžen Losa, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : evzen.losa@fjfi.cvut.cz Anotace : K predikci velikosti hustoty toku v energetické oblasti mezi 1 keV a 1 MeV například v jaderných reaktorech, u neutronových zdrojů, fúzních zdrojů a urychlovačů používají zejména výpočetní metody a množství experimentálních metod pro validaci vypočtených hodnot v této energetické oblasti je omezené. Problematika monitorování neutronů o středních energiích se týká medicinských aplikací, neutronové radiografie, nebo výzkumu v oblasti pokročilých energetických systémů. Cílem práce je aplikovat standardní výpočetní nástroje na problematiku určování střední části neutronového spektra a prozkoumat možnosti filtrace střední části složky neutronového spektra na reaktoru VR-1 za účelem zvýšení citlivosti bezprahových monitorů na tuto část neutronového spektra. Téma práce úzce souvisí s problematikou měření reakčních rychlostí pomocí gama spektrometrických metod. Téma bakalářské práce může být dále rozvinuto v návazném výzkumném úkolu a diplomové práci. Klíčová slova : epitermální spektrum, transport neutronů, neutronové filtry, neutronová aktivace Doporučená literatura : [1] RADULOVIĆ, V. et al., 2016. Use of boron nitride for neutron spectrum characterization and cross-section validation in the epithermal range through integral activation measurements. Nuclear instruments and methods in physics research.Section A, Accelerators, spectrometers, detectors and associated equipment. [Print ed.]. 840, 5-14. [2] BURIANOVA, N. et al., 2019, Measurement of the selected spectral averaged cross sections in a radial channel of the VR-1 reactor, Appl. Rad. and Isot., 154,108855 [3] LOSA, E., et al., 2019a. Simulations of advanced reactor cores in research light water reactor LR-0. Nucl. Eng. and Des., 342, 205-209.
Studium znečištění životního prostředí využitím neutronové aktivační analýzy hub na reaktoru VR-1	doc. Ing. Milan Štefánik, Ph.D.	Detaily
Název : Studium znečištění životního prostředí využitím neutronové aktivační analýzy hub na reaktoru VR-1 Školitel : doc. Ing. Milan Štefánik, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze, ÚJF AVČR Kontakt : milan.stefanik@fjfi.cvut.cz Anotace : Houby je možné využít jako indikátor znečištění životního prostředí zejména díky jejich schopnosti bioakumulace vybraných těžkých kovů. V rámci bakalářské práce se student seznámí s radioanalytickou metodou neutronové aktivační analýzy, kterou využije na školním jaderném reaktoru VR-1 pro účely studia složení hub (environmentálních vzorků), především pro kvalitativní analýzu obsahu polutantů. Provede rešerši možností využití výzkumných reaktorů pro zkoumání složení hub z různých lokalit pomocí neutronové aktivační analýzy. V experimentální části si osvojí práci s polovodičovým HPGe detektorem a vykoná kalibraci jeho detekční účinnosti. Kromě analýzy vzorků změří aktivitu a určí i reakční rychlosti standardních aktivačních fólií ozářených v neutronovém poli školského reaktoru VR-1 a získá tak i základní parametry neutronového pole reaktoru. V případě zájmu bude nabídnutá možnost pokračování v tematice ve formě výzkumného úkolu a diplomové práce. Klíčová slova : neutronová aktivační analýza, gama spektrometrie, environmentální vzorky, radioanalytické metody Doporučená literatura : [1] Greenberg R. R., Bode P., De Nadai Fernandes E. A.: Neutron Activation Analysis: A Primary Method of Measurement, Spectrochimica Acta Part B, 2011 [2] Knoll G. F.: Radiation Detection and Measurement, John Wiley & Sons, Inc., USA, 1999, ISBN 0-471-07338-5 [3] Řanda, Z., Kučera, J.: Trace elements in higher fungi (mushrooms) determined by activation analysis, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol. 259, No. 1 (2004) 99-107 [4] Mejía-Cuero, R., García-Rosales, G., Longoria-Gándara, L. C., et al: Application of Neutron Activation Analysis for Determination of As, Cr, Hg, and Se in Mosses in the Metropolitan Area of the Valley of Toluca, Mexico, Journal of Chemistry 2015 (2015), 278326
Termohydraulické modely výzkumných reaktorů a jejich experimentální ověření	Ing. Filip Fejt, Ph.D.	Detaily
Název : Termohydraulické modely výzkumných reaktorů a jejich experimentální ověření Školitel : Ing. Filip Fejt, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : filip.fejt@fjfi.cvut.cz Anotace : Termohydraulické výpočty výzkumných reaktorů vyžadují interpretaci reálného systému za pomoci předdefinovaných komponent v termohydraulických kódech (např. RELAP5), které vždy obsahují řadu limitujících zjednodušení. Volba komponent, jejich propojení a celkové sestavení systému ovlivňuje získané výsledky. V rámci práce se student seznámí s obvyklými postupy, které jsou využívány jak pro provozní výpočty, tak pro potřeby bezpečnostních analýz. Téma se zaměřuje zejména na problematiku přirozeného proudění ve velkých objemech. Klíčová slova : termohydraulika, RELAP5 Doporučená literatura : [1] Fejt, F.: Analýza termohydraulických modelů reaktoru VR-1 s využitím trojrozměrné kinetiky. Disertační práce. FJFI. ČVUT. 2019. [2] Petruzzi, A., D‘Auria, F.: Thermal-Hydraulic System Codes in Nuclear Reactor Safety and Qualification Procedures [3] Hedayat, A.: Simulation and transient analyses of a complete passive heat removal system in a downward cooling pool-type material testing reactor against a complete station blackout and long-term natural convection mode using the RELAP5/3.2 code
Termohydraulika kanálů nekruhového průřezu	Ing. Dušan Kobylka, Ph.D.	Detaily
Název : Termohydraulika kanálů nekruhového průřezu Školitel : Ing. Dušan Kobylka, Ph.D. Instituce : KJR FJFI ČVUT v Praze Kontakt : dusan.kobylka@fjfi.cvut.cz Anotace : Student se seznámí s problematikou proudění a konvekce v kanálech nekruhového průřezu (trojúhelníkový, čtvercový, mříž palivových proutků, uzavřený kanál, atd. ). Rešeršně prostuduje možnosti jejího řešení analytického i numerického. Provede stručnou rešerši dostupných experimentálních dat. Seznámí se s problematikou CFD termohydraulického výpočtu a se CFD modelováním v systému ANSYS. V rámci bakalářské práce vytvoří jednoduchý model, provede výpočet a jeho vyhodnocení. Klíčová slova : kanál nekruhového průřezu, konvekce, součinitel tření, součinitel přestupu tepla, CFD Doporučená literatura : [1] Todreas N.E., Kazimi M.S.: Nuclear systems, volume I, CRC Press, 2012, ISBN 978-1-4398-0887-0 [2] Rohsenow W. M., Hartnett J. P., Cho Y. I.: Handbook of heat transfer, 3rd ed., McGraw-Hill, 1998, ISBN 0-07-053555-8 [3] Wang P., Yang M., Wang Z., Zhang Y.: A New Heat Transfer Correlation for Turbulent Flow of Air With Variable Properties in Noncircular Ducts, Journal of Heat Transfer, OCTOBER 2014, Vol. 136 [4] Mahato S. K., Rana S. C., Barman R. N., Goswami S.: Numerical Analysis of Heat Transfer and Fluid Flow through Twisted Hexagonal and Square Duct and their Comparisons, Chemical Engineering Transactions, vol.71, 2018, DOI: 10.3303/CET1871226