up

Основы физики ядерных реакторов

The course has already started
60 days
До конца записи
  • 10 недели

    длительность курса

  • от 1 до 3 часов в неделю

    понадобится для освоения

  • 2 зачётных единицы

    для зачета в своем вузе

Этот инженерный курс предназначен для ознакомления студентов с целым рядом концепций, идей и моделей, используемых в физике ядерных реакторов. Изучаются основные закономерности распределения нейтронов в среде, характерные, прежде всего, для ядерных реакторов, а также рассматриваются и анализируются различные модели, описывающие эти распределения.

Курс является двуязычным (читается на английском языке с русскими субтитрами) и предназначен в первую очередь для иностранных студентов, обучающихся в России. 

О курсе

Этот курс основан на курсе «Теория переноса нейтронов», который преподавался в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» в течение последних 20 лет.

Результаты обучения курса:

·         Определения основных процессов, которые могут проходить в активной зоне реактора, законы, уравнения и пределы применимости моделей, описывающих нейтронное поле в реакторе;

·         Демонстрация практического опыта в расчетах распределения нейтронов в средах;

·         Демонстрация анализа процессов замедления нейтронов в различных средах (типичных для ядерных реакторов деления) с точки зрения понимания физики процесса;

Формат

Формат курса: четыре последовательно связанных модуля

Курс рассчитан на 10 недель.

Недельная учебная нагрузка: от 1 до 2 часов.

Общая трудоемкость курса – 2 зачетные единицы.

Требования

Владение английским языком на уровне не ниже Intermediate.

Программа курса

Структура курса:

Модуль 1. Введение в процессы взаимодействия нейтронов с ядрами среды

Секция 1.1 Свойства свободного нейтронного и ядерного деления

·         Описание свойств свободных нейтронов и их классификаций

·         Определение основной ядерной реакции - источников нейтронов

·         Определение основных свойств ядерного деления

 

Секция 1.2. Взаимодействие нейтронов с веществом

·         Определение основного процесса взаимодействия нейтронов с ядрами среды

·         Определение микроскопического и макроскопического сечения и длины свободного пробега

 

Секция 1.3. Нейтронное поле и основные функции для его описания.

·         Определение нейтронного потока, тока, односторонних токов и вектора тока

·         Расчет функций в простых случаях

 

Модуль 2. Пространственное распределение нейтронов в среде

Секция 2.1. Теория диффузии. Диффузионное уравнение и закон Фика

·         Определение основных приближений теории диффузии - закона Фика и уравнения диффузии

·         Объясните каждый член в уравнении диффузии

 

Секция 2.2.Решения диффузионного уравнения в разных геометриях

·         Определение начальных и граничных условий для поиска решение

·         Поиск решений уравнения диффузии в разных геометриях

·         Интерпретация решений из физического смысла

 

Секция 2.3. Решения диффузионного уравнения в размножающей среде

·         Поиск и интерпретация решения в размножающей среде

·         Определение материального и геометрического параметра, коэффициент размножения ядерного реактора

 

Модуль 3. Энергетическое распределение нейтронов

Секция 3.1. Основные принципы замедления нейтронов

·         Зачем замедлять нейтроны

·         Объяснение, какая ядерная реакция лучше всего замедляет

·         Объяснение основных принципов упругого рассеяния - диапазона энергий после столкновения, частотной функции, средней потери энергии за одно столкновение и т.д.

 

Секция 3.2. Нейтронный спектр в непоглощающей среде

·         Летаргия нейтронов

·         Уравнение замедления

·         Поиск решения в непоглощающей среде

 

Секция 3.3. Нейтронный спектр в поглощающей среде

·         Объяснение зависимости поглощающего сечения от энергии

·         Определение эффекта Доплера, плотности замедления, вероятности избежать поглощения на резонансах

·         Поиск решения уравнения замедления в поглощающей среде

 

Секция 3.4. Термализация нейтронов

·         Определение основных принципов поведения нейтронов в тепловом диапазоне

·         Спектр Максвелла

·         Определение усредненного сечения, фактора Вескотта и его зависимости от температуры окружающей среды.

 

Модуль 4. Многогрупповой метод

·         Определение энергетической группы

·         Определение принципов получения усредненного сечения

·         Объяснение мультигруппового приближения

·         Поиск решения групповых уравнений диффузии

Результаты обучения

Определения основных процессов, которые могут проходить в активной зоне реактора, законы, уравнения и пределы применимости моделей, описывающих нейтронное поле в реакторе;

Демонстрация практического опыта в расчетах распределения нейтронов в средах;

Демонстрация анализа процессов замедления нейтронов в различных средах (типичных для ядерных реакторов деления) с точки зрения понимания физики процесса;

Формируемые компетенции

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ЯДЕРНОГО УНИВЕРСИТЕТА «МИФИ» УРОВЕНЬ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МАГИСТРАТУРА, направление подготовки 14.04.02 «Ядерные физика и технологии».

ПК-1

Способен использовать современные компьютерные технологии и информационные ресурсы в своей предметной области

ПК-3 Способность использовать фундаментальные законы в области физики атомного ядра и ядерных реакторов в объеме, достаточном для самостоятельного комбинирования и синтеза реальных идей, творческого самовыражения
ПСК-2

Способность к созданию теоретических и математических моделей, описывающих взаимодействия частиц

Волков Юрий Николаевич

Кандидат технических наук
Должность: Доцент Отделения ядерной физики и технологий офиса образовательных программ

Похожие курсы