Preskoči na glavno vsebino

Radiacijska in reaktorska fizika

2024/2025
Program:
Univerzitetni študijski program 1. stopnje Fizika
Smer:
Astronomska smer
Letnik:
3 letnik
Semester:
drugi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
3
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:
Izvajalec (kontaktna oseba):
Ure na teden – 2. semester:
Predavanja
2
Seminar
0
Vaje
1
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik.
Opravljen izpit iz vaj je pogoj za pristop k izpitu iz teorije.

Vsebina

Jedrske reakcije z nevtroni, aktivacija in cepitev, značilnosti presekov za najpomembnejše nuklide. Promptni in zakasneli nevtroni, cepitveni produkti. Verižna reakcija in pomnoževalni faktor. Boltzmannova enačba za transport nevtronov v snovi. Difuzijski približek in njegova veljavnost. Časovno neodvisni primeri, nepomnoževalno in pomnoževalno sredstvo. Upočasnjevanje nevtronov v moderatorju, resonančna absorpcija, termalizacija. Reševanje časovno odvisne transportne in difuzijske enačbe, izpeljava enačb točkovne kinetike. Linearna kinetika reaktorja in upravljanje verižne reakcije. Povratni učinki na reaktivnost in nelinearna kinetika.

Temeljni literatura in viri

Hamilton, Duderstadt, Nuclear reactor analysis. John Wiley & Sons, New York.
Klimov, Nuclear physics and nuclear reactors. Mir publishers, Moscow.
Barjon, Physique des reacteurs nucleaires. Institut des sciences nucleaires, Grenoble.
Emendoerfer, Hoecker, Theorie der Kernreaktoren I, II. Bibliographisches Institut, Mannheim.
A. F. Henry, Nuclear Reactor Analysis, The MIT Press,

Cilji in kompetence

Pridobiti osnovno teoretično in praktično znanje, ki je potrebno za razumevanje in obvladovanje procesov v cepitvenem jedrskem reaktorju.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje
Razumevanje fizikalnih procesov, ki potekajo v jedrskem reaktorju med delovanjem, ter na tej osnovi znanje uporabe fizikalnih modelov in analitičnih metod za določevanje ključnih parametrov jedrskega reaktorja (pomnoževalni faktor, kinetične konstante, porazdelitev cepitvene gostote).
Uporaba
Neposredna uporaba znanja pri delu z jedrskimi reaktorji, osnova za pridobitev dodatnega znanja reaktorske kinetike in fizike upravljanja z gorivom v jedrskih napravah.
Refleksija
Uporaba teoretičnega matematičnega pristopa za reševanje konkretnih fizikalnih problemov pri načrtovanju in upravljanju z reaktorjem.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Podrobno poznavanje jedrskih reakcij cepitve in zajetja, uporaba analitičnih metod za reševanje eliptičnih diferencialnih enačb, poznavanje numeričnih metod za reševanje diferencialnih enačb drugega reda.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, vaje, domače naloge, seminarji, konzultacije, praktične vaje na reaktorju TRIGA.

Načini ocenjevanja

Izpit iz vaj, najmanj ena seminarska naloga kot pogoj za izpit iz teorije.
Izpit iz teorije.
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca

TRKOV, Andrej, CAPOTE, R., SOUKHOVITSKII, E., LEAL, L.C., SIN, M., KODELI,
Ivan Aleksander, MUIR, D.W.đ. Covariances of evaluated nuclear cross section
data for [sup]232Th, [sup]180,[sup]182,[sup]183,[sup]184,[sup]186W and
[sup]55Mn. Nucl. data sheets (N.Y. N.Y.), 2011, iss. 12, vol. 112, str. 3098-3119.
[COBISS-SI-ID 25341479], [JCR, WoS do 21. 8. 2013: št. citatov (TC): 3, čistih
citatov (CI): 2, normirano št. čistih citatov (NC): 1]
TRKOV, Andrej, ŽEROVNIK, Gašper, SNOJ, Luka, RAVNIK, Matjaž. On the selfshielding
factors in neutron activation analysis. Nucl. instrum, methods phys
res., Sect. A, Accel.. [Print ed.], 2009, issue 2, vol. 610, str. 553-565, doi:
10.1016/j.nima.2009.08.079. [COBISS-SI-ID 22898215], [JCR, WoS do 13. 8.
2013: št. citatov (TC): 13, čistih citatov (CI): 9, normirano št. čistih citatov (NC):
11, Scopus do 10. 9. 2013: št. citatov (TC): 12, čistih citatov (CI): 10, normirano
št. čistih citatov (NC): 12]
HERMAN, M., CAPOTE, R., CARLSON, B.V., OBLOŽINSKÝ, P., SIN, M., TRKOV,
Andrej, WIENKE, H., ZERKIN, V. EMPIRE : Nuclear reaction model code system
for data evaluation. Nucl. data sheets (N.Y. N.Y.), 2007, vol. 108, str. 2655-
2715. [COBISS-SI-ID 21366311], [JCR, WoS do 2. 9. 2013: št. citatov (TC): 135,
čistih citatov (CI): 130, normirano št. čistih citatov (NC): 58, Scopus do 9. 9.
2013: št. citatov (TC): 173, čistih citatov (CI): 169, normirano št. čistih citatov
(NC): 75]
182
TRKOV, Andrej. Status and perspective of nuclear data production, evaluation
and validation. Nucl. Eng. and Technol., 2005, vol. 37, str. 11-24. [COBISS-SI-ID
19836711]
TRKOV, Andrej, MOLNÁR, Gábor L., RÉVAY, Zs., MUGHABGHAB, S.F.,
FIRESTONE, R.B., PRONYAEV, V.G., NICHOLS, A.L., MOXON, M.C. Revisiting the
[sup]238U thermal capture cross section and gamma-ray emission
probabilities from [sup]239Np decay. Nucl. sci. eng., 2005, vol. 150, str. 336-
348. [COBISS-SI-ID 19835943], [JCR, WoS do 15. 4. 2013: št. citatov (TC): 9,
čistih citatov (CI): 9, normirano št. čistih citatov (NC): 14]