Сучасні технології перетворення ядерної енергії

Мета вивчення дисципліни
Забезпечити загальну теоретико-практичну підготовку майбутніх докторів філософії (PhD) в галузі ядерних реакторів, яка слугуватиме основою для їхньої практичної роботи, що пов’язана із науково-педагогічною діяльністю.
Практичне значення та використання отриманих знань
У результаті вивчення дисципліни студенти отримують:
- знання за станом та основними напрямками розвитку ядерних енергетичних установок:
- знання з основних характеристик та властивостей різних типів ядерних енергетичних установок;
- знання за основними напрямками підвищення показників безпеки та ефективності розвинутих проектах реакторних установок та методами визначення ефективності ЯЕУ.

Лекційні заняття
Лекція 1. Мета і завдання курсу. Зміст курсу. Стан ядерної енергетики України та світу. Еволюція розвитку реакторів ВВЕР-1000
1. Перший блок ВВЕР-1000 на НВАЕС-5.
2. Блоки малої серії (ЮУАЕС 1 та 2).
3. Серійний проект В-320. Проекти розвитку.
Лекція 2.Знайомство з реакторами четвертого покоління. Реактори на швидких нейтронах з натрієвим теплоносієм:Фенікс, Суперфенікс, БН-600, БН-800, БН-1600
1. Основні принципи.
2. Шість типів реакторів. Основні особливості.
3. Переваги цієї концепції. Співставлення характеристик.
4. Особливості конструкції.
Лекція 3. .Реактори на швидких нейтронах з свинцевим теплоносієм та евтектиками, а також гелієвим теплоносієм
1. Переваги інших теплоносіїв перед натрієм. Конструкція реакторів типу БРЕСТ, СВБР та БГР. Співставлення характеристик.
2. Системи безпеки.
Лекція 4. Високотемпературні реактори
1. Переваги.
2. Використання для енерготехнологічних цілей.
3. Конструкції: з гексагональними та кульовими твелами.
4. Можливі конструкційні матеріали.
Лекція 5.Сучасні важководні реактори
1. Переваги D2О як сповільнювача. Конструкція реакторів типу AHWR. Співставлення характеристик. DUPIX – процес.
2. Системи безпеки.
Лекція6. Рідинносольовий реактор
1. Переваги цього типу реактора. Конструкція реакторів типу MSBR. Співставлення характеристик.
2. Системи безпеки.
Лекція 7. Проекти США (AP1000) та Європейського союзу (EPR-1600)
1. Проект АР-1000
2. Проект ЕPR-1600
3. Системи безпеки.
Лекція 8. Малі модульні реактори
1. Переваги та особливості.
2. ПроектSMR-160
3. ПроектNuscale Power

Практичні заняття
Практичне заняття 1. Визначення термічного коефіцієнту корисної дії циклу Ренкіна для циклів АЕС з ВВЕР-440 та ВВЕР-1000.Мета заняття: опанування методики визначення термодинамічної ефективності циклів АЕС з водо-водяними енергетичними реакторами.
Практичне заняття 2. Метод теплового та нейтронно-фізичного розрахунку легководних реакторів. Мета роботи – опанування особливостей розрахунку нейтронно-фізичного розрахунку реакторів з водою під тиском.
Практичне заняття 3. Визначення оптимальних початкових і кінцевих параметрів пари в турбоустановкахАЕС. Мета роботи – засвоєння методів розрахунку оптимальних початкових такінцевих параметрів пари відсукупності техніко-економічних параметрів. Набуття практичних навичок визначення оптимальних параметрів пари в турбінах.
Практичне заняття 4. Високотемпературні газоохолоджувані реактори. Мета роботи – опанування особливостей конструкції та параметрів високотемпературних реакторів. Теплогідравлічний та нейтронно-фізичний розрахунок.
Практичне заняття 5. АЕС малої потужності. Мета роботи – опанування особливостей конструкції та параметрів Теплогідравлічний та нейтронно-фізичний розрахунок реакторів та обладнання АЕС малої потужності.
Практичне заняття 6. Розрахунки термодинамічної ефективності атомних газотурбінних установок (АГТУ) з високотемпературними газоохолоджуючимися реакторами (ВТГР). Мета заняття: опанування методики визначення термодинамічної ефективності циклів АГТУ з ВТГР, працюючими по циклу Брайтона.

Практичне заняття 7. Аналіз багатоцільових атомних енерготехнологічних установок з ВТГР. Мета роботи – придбання навичок проведення термодинамічного аналізу технологічних та енергетичних процесів.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Не передбачена
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) семи практичних завдань згідно тематиці занять. Бездоганне виконання кожного завдання оцінюється у 6 балів, всього 42 бали.
2) двох модульних контрольних робіт. МКР виконуються у письмовій формі і носять характер тесту (теоретична частина білету). Теоретична частина МКР включає до двадцяти теоретичних запитань, практична частина – у розв'язанні задачі.
Максимальна оцінка за дві МКР – 58 балів (теоретична частина – 40 балів, практична – 18 балів).
Підсумковий контроль – іспит. Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати оцінку «зараховано» - 60 балів.