Jaderné systémy I (2151190)
ZK | rozsah 4+0 | 5 kreditů
Úvod do jaderné energetiky, charakteristika atomového a jaderného věku a současný stav a perspektivy. Základy jaderné fyziky, nejdůležitější poznatky o atomech a jejich jádrech, základní principy uvolňování jaderné energie, štěpná řetězová reakce a její kinetika. Bilance neutronů v reaktoru s moderátorem, kritičnost reaktoru, kritické rozměry, resp. kritické materiálové složení reaktoru. Problematika dosažení kritičnosti reaktoru a principy řízení reaktivity. Materiály aktivní zóny jaderných reaktorů. Paliva, moderátory a konstrukční materiály. Vývin a odvod tepelné energie z aktivní zóny a z reaktoru, distribuce uvolňovaného výkonu po objemu reaktoru. Možnosti výkonového a teplotního vyrovnávání, provedení reaktoru s reflektorem, význam reflektoru, úspora získaná reflektorem. Provoz a řízení reaktoru. Základy reaktorové kinetiky bez uvažování a s uvažováním zpožděných neutronů, praktické způsoby řízení reaktivity reaktoru. Vliv zpětných vazeb u energetického reaktoru. Vyhoření a spotřeba paliva, izotopické složení vyhořelého paliva. Základní typy současných jaderných energetických reaktorů. Hlavní konstrukční charakteristiky reaktorů. Jaderná výrobna páry s tlakovodním reaktorem a jejich hlavní přednosti a nedostatky. Hlavní komponenty a systémy; parní generátory, hlavní cirkulační čerpadla, armatury, systém kompenzace objemu, systém borového hospodářství. Pomocné systémy jaderných výroben páry, systém kontinuálního čištění a doplňování chladiva, ventilační systémy, transportně manipulační systémy, systémy zachycování a nakládání s radioaktivními odpady. Perspektivní typy energetických reaktorů a parogenerátorů. Pokročilé jaderně energetické bloky s menšími investičními náklady a s vyšší bezpečností. Jaderné energetické systémy třetí a čtvrté generace. Palivový cyklus jaderné energetiky, produkce plutonia a jeho využití v rychlých množinových reaktorech.. Transmutační systémy. Reaktorové radioaktivní odpady. Nakládání s jadernými odpady. Reaktorové záření, jeho detekce a kvantifikace, určení dávek záření. Jaderná energetika a životní prostředí. Jaderná bezpečnost a principy jejího zajištění, koncepce hloubkové ochrany a její jednotlivé stupně, základní projektová havárie a postupný vývoj jejího pojetí. Ochranné a bezpečnostní systémy jaderné výrobny páry, systém havarijního napájení parních generátorům, hermetické prostory s příslušenstvím, inherentní, pasivní a aktivní bezpečnost. Systémy odvodu zbytkového tepla – aktivní a pasivní, RVACS. Zajištění bezpečnosti našich jaderných elektráren. Pravděpodobnostní hodnocení jaderné bezpečnosti, metodický princip, nadprojektové havárie, hlavní dosažené výsledky, srovnání jednotlivých rizik. Rozbor havárie na bloku TMI-2. Rozbor havárie na 4. černobylském bloku. Termo-jaderná syntéza, hlavní technické charakteristiky a současný stav.