Kerntechnik (KT)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Nuclear Engineering)
(Prüfungsordnungsmodul: Kerntechnik)
Modulverantwortliche/r: Wolfram Junghans
Lehrende:
Wolfram Junghans
Start semester: |
SS 2017 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Kerntechnik
(Vorlesung, 4 SWS, Wolfram Junghans, Thu, 14:15 - 17:45, H6)
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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:
www: http://ees.eei.fau.de/studium-lehre/vorlesungsangebot/kt.shtml
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Energietechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlmodul A Energietechnisches Wahlmodul | Kerntechnik)
- Energietechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Elektrische Energietechnik | Modulgruppe Elektrische Energiesysteme (EES) | Kerntechnik)
- Energietechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Materialwissenschaften und Werkstofftechnik | Modulgruppe Materialwissenschaften und Werkstoffkunde | Kerntechnik)
- Energietechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2015w | TechFak | Energietechnik (Master of Science) | Masterprüfung | Studienrichtung Verfahrenstechnik der Energiewandlung | Modulgruppe Energieverfahrenstechnik (EVT) | Kerntechnik)
Studien-/Prüfungsleistungen: