Kerntechnik (KT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Nuclear Engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Kerntechnik)

Lehrveranstaltungen:

• • Kerntechnik
    (Vorlesung, 4 SWS, Wolfram Junghans, Do, 14:15 - 17:45, H6)
  • Übungen zu Kerntechnik
    (Übung, Assistenten, Zeit und Raum n.V.)

Inhalt:

Einführung

Reaktorphysikalische Grundlagen
Kernspaltung, Kettenreaktion, prinzipieller Aufbau eines Kernreaktors, Reaktivität, Kritikalität, Neutronenkinetik, Neutronentransport

Thermodynamik und Energieumwandlung in KKW
Schaltungsarten von KKW, Thermodynamik/Wirkungsgrad, Temperaturverlauf am Brennstab/im Kern, Wasser-Dampf-Kreislauf/Wärmeschaltbild

Aufbau verschiedener KKW-Typen
Druckwasserreaktor, Siedewasserreaktor, HTR, schneller Brutreaktor (jeweils Hauptkreisläufe, Containment, Sicherheitssysteme, wichtige Hilfs- und Nebensysteme)

Betrieb von KKW
Betriebszyklen, Streckbetrieb, Regelkonzepte, Steuerung/Regelung, Anlagendynamik, Lastwechselfahrweise, Chemische Fahrweise, RDB-Versprödung

Reaktivitätseffekte
Kurzzeit- und Langzeitreaktivitätseffekte, Inhärente Sicherheit

Brennstoffver- und -entsorgung
Urangewinnung, Anreicherung, Brennelement-Herstellung, BE-Einsatz im KKW, Abbrand, Entsorgung/Endlagerung

Sicherheit und Zuverlässigkeit von KKW
Barrierenkonzept, Sicherheitsebenen, Schutzziele, Aktive/passive Sicherheitseinrichtungen, Auslegungsprinzipien für Sicherheitssysteme, Störfallabläufe, Probabilistische Sicherheitsanalyse, Strahlenschutz

Wartung/Instandhaltung/Alterungsmanagement
Überwachungssysteme, Prüfkonzept, wiederkehrende Prüfungen

Ausblick
Reaktoren der 4. Generation, Kernfusion

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studenten

• kennen den Kreislauf zur Nutzung der Kernenergie aus Gewinnung, Anreicherung, Nutzung, Wiederaufbereitung und Entsorgung

• kennen den Aufbau, die Funktionsweise und die Unterschiede verschiedener Kernkraftwerkstypen

• kennen die Sicherheitskonzepte und wichtige Sicherheitssysteme von Kernkraftwerken

• kennen aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Kerntechnik

• kennen die wichtigsten Aspekte von Radiologie und Strahlenschutz

• verstehen die kern- und reaktorphysikalischen Grundlagen der Kernenergienutzung

• verstehen die thermodynamischen Prozesse in Kernkraftwerken

• verstehen die Umwandlungspfade bis zur elektrischen Energie

• verstehen die Regelungskonzepte von Kernkraftwerken

• kennen die wesentlichen reaktorphysikalischen und wärmetechnischen Auslegungsgrenzen eines Druckwasserreaktors

• berechnen Arbeitspunkte und Betriebsparameter von Kernkraftwerken

Organisatorisches:

empfohlen: Technische Thermodynamik, Strömungsmechanik

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlmodul A Energietechnisches Wahlmodul | Kerntechnik)
2. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Elektrische Energietechnik | Modulgruppe Elektrische Energiesysteme (EES) | Kerntechnik)
3. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Materialwissenschaften und Werkstofftechnik | Modulgruppe Materialwissenschaften und Werkstoffkunde | Kerntechnik)
4. Energietechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Verfahrenstechnik der Energiewandlung | Modulgruppe Energieverfahrenstechnik (EVT) | Kerntechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Schriftliche Prüfung zu Kerntechnik (Prüfungsnummer: 48011)

(englischer Titel: Written Examination on Nuclear Technology)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Wolfram Junghans

Termin: 06.10.2017, 11:30 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 16.03.2018, 14:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 05.10.2018, 08:30 Uhr, Ort: 0.135 (LEES, Cauerstr. 4 - Haus 1)
Termin: 01.04.2019, 11:00 Uhr, Ort: H11