Главная Другое
Экономика Финансы Маркетинг Астрономия География Туризм Биология История Информатика Культура Математика Физика Философия Химия Банк Право Военное дело Бухгалтерия Журналистика Спорт Психология Литература Музыка Медицина |
страница 1МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика Профиль(и) подготовки: Атомные электрические станции и установки Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ»
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение нейтронно-физической теории критических ядерных реакторов и приобретение навыков решения некоторых практических задач по физике ядерных реакторов По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к дисциплинам по выбору профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Атомные электрические станции и установки» направления 140700 Ядерная энергетика и теплофизика. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Физика (общая)», «Ядерная и нейтронная физика». Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин «Ядерные энергетические реакторы» и «Кинетика ядерных реакторов». 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 7 семестр 1. Диффузия моноэнергетических нейтронов Понятие о диффузии нейтронов. Плотность потока нейтронов. Скорость взаимодействия. Характерные длины пробега нейтронов. Плотность тока нейтронов. Уравнение диффузии. Граничные условия на границах двух сред и среды с вакуумом. Условия применимости диффузионного приближения. Интегральное уравнение для потока моноэнергетических нейтронов. Скорость взаимодействия в случае немоноэнергетических нейтронов. Длина диффузии. Время диффузии нейтрона в среде.
Рассеяние в лабораторной системе координат. Ступенька замедления. Закон рассеяния. Средняя логарифмическая потеря энергии при одном столкновении. Понятие летаргии. Энергетическое распределение замедляющихся нейтронов в бесконечных гомогенных средах. Замедление на водороде без поглощения и с поглощением. Вероятность избежать поглощения при замедлении. Замедление на тяжелых рассеивателях без поглощения и с поглощением. Эффективный резонансный интеграл поглощения. Резонансный интеграл поглощения при бесконечном разбавлении. 3. Пространственно-энергетическое распределение нейтронов Модель непрерывного замедления. Уравнение возраста. Уравнение замедления в возрастном приближении. Возраст нейтронов. Площадь миграции нейтронов. Многогрупповое приближение. Групповые диффузионные уравнения. Термализация нейтронов. Температура нейтронного газа.
Физическая классификация ядерных реакторов. Коэффициент размножения. Возможные представления цикла размножения нейтронов. Эффективный коэффициент размножения. Гомогенный реактор без отражателя. Уравнение реактора в диффузионно-возрастном приближении. Материальный параметр. Условие критичности реактора в диффузионно-возрастном приближении. Одногрупповое приближение. Геометрический параметр и распределение потока нейтронов по объему реактора. Квазикритическое приближение. Гомогенный однозонный реактор с отражателем в одногрупповом приближении. Эффективная добавка. Гомогенный однозонный реактор с отражателем в двухгрупповом приближении. Пространственное распределение потоков быстрых и тепловых нейтронов. Многозонный реактор. Условие критичности двухзонного реактора с отражателем в одногрупповом приближении.
Физические особенности гетерогенного реактора. Классификация реакторных решеток. Основные предположения в теории решетки. Метод вероятностей первых столкновений (ВПС). Расчет ВПС в разреженных и тесных решетках. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах. Расчет коэффициента размножения на быстрых нейтронах для различных решеток. Зависимость этого коэффициента от параметров решетки и ячейки. Вероятность избежать резонансного поглощения. Расчет эффективного резонансного интеграла поглощения в решетках. Учет энергетической и пространственной экранировок, взаимного затенения топливных блоков, замедления внутри блока, температурных эффектов. Зависимость вероятности избежать резонансного поглощения от параметров решетки и ячейки. Коэффициент использования тепловых нейтронов. Относительное вредное поглощение. Расчет коэффициента использования тепловых нейтронов в диффузионном односкоростном приближении и методом АБГ. Особенности расчета в различных ячейках. Спектры нейтронов и усреднение сечений в области тепловых энергий. Зависимость коэффициента использования тепловых нейтронов от параметров решетки и ячейки. Число нейтронов деления на один поглощенный топливом тепловой нейтрон. Расчет длин диффузии и замедления в pазличных pешетках. Зависимость возpаста и квадpата длины диффузии нейтронов от параметров решетки. Зависимость материального параметра от отношения объемов замедлителя и топлива. Выбор оптимального варианта решетки. 6. Особенности различных энергетических реакторов Водо-водяные энергетические реакторы (ВВЭР). Нейтронно-физические особенности. Основные направления усовершенствования ВВЭР. Оценочный расчет коэффициента размножения. Водо-водяные кипящие реакторы (ВК). Нейтронно-физические особенности. Сравнение характеристик реакторов типа ВК и ВВЭР. Канальные реакторы. Нейтронно-физические особенности и оценочный расчет канальных реакторов. Реакторы на быстрых нейтронах. Основные нейтpонно-физические особенности. Особенности нейтронно-физического расчета.
Последовательность нейтронно-физического расчета реактора. Подготовка библиотек констант. Гомогенизация ячейки. Расчет макроячейки, полиячейки, гомогенного реактора. Обзор методов решения уравнения переноса нейтронов. Программы расчета реакторных ячеек на ЭВМ. Методы подготовки многогрупповых микроскопических констант и расчета ячеек. Этапы расчета реакторной ячейки. Спектральная и пространственная задачи. Редактирование. Расчеты состояния, выгорания топлива, эффектов реактивности. Компьютерные программы расчета реакторов. Физические модели и методы расчета реакторов. Расчеты состояний, эффективности СУЗ, эффектов и коэффициентов реактивности, выгорания топлива. Структура и этапы нейтронно-физического проектирования энергетического реактора. Классификация экспериментов. Зависимость особенностей эксперимента от способа использования получаемой информации. Взаимосвязь расчетных и экспериментальных исследований. Сравнение экспериментов на реакторах, подкритических и критических стендах. Эксперименты на подкритическом стенде. 4.2.2. Практические занятия 7 семестр Пространственное распределение моноэнергетических нейтронов. Замедление нейтронов в бесконечных средах. Усреднение сечений по спектру Максвелла. Эффективный резонансный интеграл поглощения. Пространственное распределение замедляющихся нейтронов. 8 семестр Решение волнового уравнения в различных системах координат. Определение геометрического параметра для цилиндрического реактора. Определение критического радиуса сферического реактора. Постановка задачи о критических размерах и алгоритм ее решения для неоднородного цилиндрического реактора. Определение эффективного коэффициента размножения для неоднородного цилиндрического реактора с независящим от радиуса в центральной области потоком нейтронов. Алгоритм расчета коэффициента размножения на быстрых нейтронах. Зависимость коэффициента размножения на быстрых нейтронах от параметров решетки и ячейки. Алгоритм расчета вероятности избежать поглощения при замедлении. Зависимость вероятности избежать поглощения при замедлении от параметров решетки и ячейки. Алгоритм расчета коэффициента использования тепловых нейтронов. Зависимость коэффициента использования тепловых нейтронов от параметров решетки и ячейки. Зависимость площади миграции от параметров решетки и ячейки.
Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания 8 семестр Расчет эффективного коэффициента размножения двухзонного реактора с отражателем и распределения мощности по радиусу активной зоны этого реактора.
Для текущего контроля успеваемости используются устный опрос, контрольные работы, расчетное задание и домашние задания. Для промежуточной аттестации используются дифференцируемый зачет и экзамен. Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене. В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов/ Г. Г. Баpтоломей, Г. А. Бать, В. Д. Байбаков, М. С. Алхутов.-2-е изд., пеpеpаб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1989.- 512 с. б) дополнительная литература: 1. Сборник задач по курсу «Физика ядерных реакторов». Г. Г. Бартоломей/ Под ред. Б. А. Дементьева. – М.: Изд-во МЭИ, 1993. – 39 с. 2. Байбаков В. Д., Воробьев Ю. Б., Кузнецов В. Д. Коды для расчета ядерных реакторов: Учебное пособие. – М.: Издательство МЭИ, 2003. 163 с.
Mathcad; Excel; Word. б) другие: не используются. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и профилю «Атомные электрические станции и установки». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Байбаков В.Д. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой АЭС д.т.н., профессор Блинков В.Н. Смотрите также: Рабочая программа учебной дисциплины «физика ядерных реакторов» Цикл: профессиональный
143.05kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " промышленная робототехника" Цикл: профессиональный
144.44kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " энергетические машины и установки" Цикл: профессиональный
115.41kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "низкотемпературный эксперимент" Цикл: профессиональный
161.3kb.
1 стр.
Учебная, учебно-методическая литература, изданная в нгту 2008 год Власичев, Г. Н. Физика ядерных реакторов: учеб пособие
55.57kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины " основы термической обработки " Цикл: профессиональный
122.13kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "парогенераторы и теплообменники аэс" Цикл: профессиональный
120.98kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «квантовая и оптическая электроника» Цикл: профессиональный
158.38kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «радиотехнические цепи и сигналы» Цикл: профессиональный
123.59kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины «котельные установки и парогенераторы» Цикл: профессиональный
212.13kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "теория пластичности и ползучести" Цикл: профессиональный
109.41kb.
1 стр.
Рабочая программа учебной дисциплины "Обработка металлов давлением" Цикл: профессиональный 142.09kb.
1 стр.
|