Μαθήματα
Γενικά στοιχεία
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
Τμήμα Συστημάτων Ενέργειας
ΜΣΕ4820
Πυρηνική Ενέργεια
Αυτοτελείς δραστηριότητες (ώρες/εβδ.)
4
0
0
5
Άλλα γενικά στοιχεία
Ελληνικά
https://eclass.uth.gr
Μαθησιακά αποτελέσματα
Μετά το τέλος του μαθήματος οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
- Να κατανοούν στοιχεία της πυρηνικής φυσικής
- Να γνωρίζουν τους βασικούς τύπους πυρηνικών αντιδραστήρων και τις αρχές λειτουργίας αυτών
- Να γνωρίζουν τις βασικές τεχνικές ακτινοπροστασίας αλλά και τεχνικές διαχείρισης ραδιενεργών καταλοίπων.
- Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
- Λήψη αποφάσεων
- Αυτόνομη εργασία
- Ομαδική εργασία
- Σχεδιασμός και διαχείριση έργων
- Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον
Περιεχόμενο μαθήματος
- Εισαγωγή στην πυρηνική τεχνολογία, συμβατικές και πυρηνικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, περιβάλλον-υγεία-ασφάλεια, άλλες εφαρμογές της πυρηνικής τεχνολογίας.
- Στοιχεία πυρηνικής φυσικής: Άτομο και πυρήνας. Ραδιενέργεια. Έλλειμα μάζας - ενέργεια σύνδεσης. Πυρηνικές αντιδράσεις. Τα προϊόντα της σχάσης.
- Στοιχεία πυρηνικής φυσικής: Διατομές αντιδράσεων. Επιβράδυνση νετρονίων. Συνέπειες της θερμικής κίνησης των πυρήνων – Φαινόμενο Doppler. Αλληλεπιδράσεις ύλης και ακτινοβολιών.
- Στοιχεία πυρηνικής φυσικής: Ανίχνευση και μέτρηση ακτινοβολιών. Φάσματα ραδιενεργών διασπάσεων με α , β και γ ακτινοβολίες. Εφαρμογές.
- Πυρηνικοί αντιδραστήρες σχάσης: Κρισιμότητα. Πυρηνικά καύσιμα – Αναπαραγωγή. Συγκρότηση πυρηνικού αντιδραστήρα.
- Πυρηνικοί αντιδραστήρες σύντηξης
- Τύποι αντιδραστήρων ισχύος: ελαφρού και βαρέου ύδατος, γραφίτη-ύδατος, αεριόψυκτοι με επιβραδυντή γραφίτη και με επιβραδυντή υψηλής θερμοκρασίας, αναπαραγωγικοί ταχέων νετρονίων.
- Θεωρία διάχυσης νετρονίων: Ρεύματα νετρονίων. Νόμος του Fick. Εξίσωση διάχυσης μονοενεργειακών νετρονίων. Μήκος διάχυσης. Μήκος επιβράδυνσης. Μοντέλο ενεργειακών ομάδων νετρονίων.
- Κρισιμότητα: Μοντέλο μιας ομάδας νετρονίων. Ανακλαστής. Συνθήκη κρισιμότητας μοντέλου δύο ομάδων νετρονίων. Υπολογισμοί κρισιμότητας με μοντέλο πολλαπλών ομάδων νετρονίων.
- Δυναμική των αντιδραστήρων: Χαρακτηριστικές παράμετροι. Μοντέλο σημειακού αντιδραστήρα. Μεταβολή αντιδραστικότητας κατά βήμα. Προσέγγιση άπειρου χρόνου καθυστέρησης. Προσέγγιση ακαριαίου άλματος. Φυσικοί μηχανισμοί ανάδρασης. Μεταβατικό φαινόμενο με ανάδραση θερμοκρασίας.
- Δυναμική των αντιδραστήρων: Συναρτήσεις μεταφοράς – Απόκριση συχνότητας. Δηλητήρια προϊόντα της σχάσης. Εξάντληση καυσίμου. Μέθοδοι ελέγχου της αντιδραστικότητας. Δυναμικά χαρακτηριστικά αντιδραστήρων ισχύος.
- Ακτινοπροστασία: Ραδιενέργεια περιβάλλοντος. Βιολογικές επιπτώσεις. Όρια δόσεων. Το πρόβλημα της θωράκισης. Διαχείριση των ραδιενεργών καταλοίπων
- Ατυχήματα σε πυρηνικές εγκαταστάσεις
Διδακtικές και μαθησιακές μέθοδοι
Πρόσωπο με πρόσωπο (διαλέξεις).
- Χρήση της ηλεκτρονικής πλατφόρμας ασύγχρονης τηλεκπαίδευσης “Open eClass” του πανεπιστημίου (http://eclass.uth.gr).
- Εν εξελίξει αναβάθμιση στην πλατφόρμα ανοιχτών μαθημάτων του πανεπιστημίου.
Οργάνωση διδασκαλίας (ώρες/εξάμηνο)
52
10
10
78
150
Αξιολόγηση φοιτητών
Τα παρακάτω χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των φοιτητών (με κατάλληλα βάρη):
- Τελική Γραπτή Εξέταση:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
- Γραπτή Εξέταση Προόδου:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.
- Εργασία στο Σπίτι:
- Επίλυση προβλημάτων.
- Ερωτήσεις σύντομης απάντησης.