|
Кафедра 5, “Теоретическая и экспериментальная физика ядерных реакторов”
Автор курса доцент Савандер В.И.
физика и безопасность ядерных
РЕАКТОРОВ
(для группы Т7-01Ф)
1 неделя.
Ядерная энергетика
Физические основы получения
ядерной энергии в цепном процессе деления ядер. Нейтронно-ядерные реакции,
определяющие цепной процесс и наработку нового ядерного топлива. Ядерное
топливо. Преимущества и проблемы ядерной энергетики. Области применения
ядерно-энергетических установок. Роль ЯЭУ в современных технологических
процессах.
2-3 недели.
Физика цепного ядерного процесса.
Условия
осуществления самоподдерживающегося цепного процесса деления в размножающей
среде. Коэффициент размножения нейтронов. Формула четырех сомножителей для
бесконечной среды. Баланс нейтронов в реакторе конечных размеров. Уравнение
диффузии нейтронов. Условие критичности. Пространственное распределение
нейтронов в размножающих средах. Нестационарное уравнение диффузии нейтронов.
Установившийся период реактора. Понятие реактивности.
4-5 недели.
Замедление нейтронов.
Упругое
рассеяние нейтронов. Ступенька замедления. Средняя потеря энергии на одно
столкновение. Энергетическое распределение нейтронов при замедлении без
поглощения. Спектр замедляющихся нейтронов Ферми. Резонансное поглощение нейтронов,
эффективный резонансный интеграл. Температурная зависимость резонансного
поглощения. Доплер эффект. Распределение тепловых нейтронов по энергии, спектр
Максвелла. Температура нейтронного газа и энергия сшивки.
6 неделя.
Выгорание топлива.
Изменение
нуклидного состава топлива в ядерном реакторе. Выгорание и воспроизводство
топлива в ядерном реакторе. Кампания топлива в реакторе. Схемы перегрузки
топлива и повышение эффективности использования топлива. Замкнутый и открытый
топливный цикл.
7-8 недели.
Отвод и преобразование тепла на АЭС.
Простейшая
тепловая схема АЭС. Энерговыделение в реакторе. Тепловыделение в твэлах и
конструкционных материалах. Пространственное распределение энерговыделения в
активной зоне реактора. Профилирование энерговыделения в активной зоне.
Материалы ядерных реакторов. Остаточное энерговыделение. Конструктивные
особенности реакторов различных типов.
9-10
недели. Взаимодействие нейтронно-физических и тепловых процессов в реакторе.
Влияние
различных процессов в реакторе на его критичность. Коэффициенты и эффекты
реактивности. Условия стабильной работы реактора. Физическая природа отравления
и зашлаковывания реактора. “Йодная яма” и “Самариевая смерть”. Компенсация
изменения реактивности, органы управления реактором.
11-13 недели.
Динамические процессы в ядерных реакторах.
Мгновенные
и запаздывающие нейтроны. Нестационарные процессы с учетом запаздывающих
нейтронов. Критичность на мгновенных нейтронах. Кинетика реакторов с учетом
температурных обратных связей. Нейтронные вспышки. Аварии на АЭС. Аварии реактивностного типа и аварии с потерей
теплоотвода. Барьеры безопасности. Активные и пассивные средства и системы
безопасности. Внутренне присущие свойства безопасности.
14-15
неделя. Безопасность внешнего топливного цикла.
Открытый
и замкнутый ядерный топливный цикл. Вопросы безопасности топливного цикла.
Хранение отработавшего топлива на АЭС. Радиохимическая переработка облученного
топлива. Хранение и захоронение радиоактивных отходов ядерного топливного
цикла. Пути снижения радиобиологической опасности радиоактивных отходов.
Трансмутация радиоактивных отходов.
16 неделя.
Естественная безопасность ЯЭУ.
Пути
совершенствования ядерных реакторов для повышения безопасности. Ядерные реакторы
повышенной и предельной безопасности. Методы и критерии оценки безопасности
ЯЭУ.
1. Преимущества и проблемы
ядерной энергетики.
2. Баланс нейтронов в
активной зоне и критичность.
3. Пространственное
распределение нейтронов в реакторах различной геометрической формы.
4. Распределение
энерговыделения и температур в активной зоне реактора.
5. Изменение нуклидного
состава и перегрузки ядерного топлива.
6. Кинетика реактора с одной
группой запаздывающих нейтронов.
7. Коэффициенты реактивности
и динамика реакторов.
8. Анализ аварий на ТМА и
ЧАЭС.
ЛИТЕРАТУРА
|
1*. |
539.1 К49 |
Климов А.Н. Ядерная физика и ядерные реакторы:
Учебник для Вузов.- 2-е изд. Перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. |
|
2. |
621.039 (075)ф36 |
Фейнберг
С.М., Шихов С.Б., Троянский В.Б. Теория ядерных реакторов. Т.1
Элементарная теория реакторов: Учебник для вузов. - М.: Атомиздат, 1978 |
|
3*. |
621.039 Д30 |
Дементьев Б.А. Ядерные энергетические реакторы: Учебник
для вузов - М.: Энергоатомиздат, 1984 |
|
4*. |
621.039 С17 |
Самойлов О.Б., Усынин Г.Б., Бахметьев А.М.
Безопасность ядерных энергетических установок: Учебное пособие для вузов -
М.:Энергоатомиздат, 1989 |
|
5* |
621.039 Я34 |
Ядерная энергетика, человек и окружающая среда
/Н.С.Бабаев, В.Ф.Демин, Л.А.Ильин и др. Под ред. Акад. А.П.Александрова. 2-е
изд., перераб. и доп.
М.:Энергоатомиздат, 1984 |
* книга находится в читальном зале
|
|
