Fundamentals of nuclear reactor technology - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Die Studierenden kennen die grundlegenden Prinzipien und physikalischen Prozesse der Kernspaltung und -fusion und können diese benennen. Sie können Kernbindungsenergien berechnen, Zerfallsreihen erkennen und zuordnen und daraus folgend bewerten, ob Kernbrennstoffe für eine technische Anwendung geeignet sind. Die Studierenden kennen Radioaktivität und die auftretenden Strahlungsarten, den prinzipiellen Aufbau, die grundlegenden Wirkprinzipien und physikalischen Prozesse eines Kernspaltungsreaktors, sowie die Mechanismen und Grenzen eines sicheren Kernspaltungsreaktorbetriebs und können diese benennen. Sie kennen die Berechnungsgrundlagen für die wesentlichsten Kennwerte eines Kernspaltungsreaktors und können ausgewählte Größen berechnen. Die Studierenden kennen verschiedene Typen von Kernspaltungsreaktoren und können diese anhand ihrer wesentlichen Merkmale unterscheiden, in Kategorien einordnen und die Eignung in verschiedenen Einsatzszenarien bewerten. Basierend auf dem erworbenen Grundlagenwissen können die Studierenden einen Typ eines Kernspaltungsreaktors präsentieren und mit dem Lehrenden und den anderen Studierenden Vor-, Nachteile und mögliche Zukunftsperspektiven der ausgewählten Technologie diskutieren. Die Studierenden kennen typische Kernspaltungsabfälle, technische Lösungen zum Umgang mit diesen und die jeweils resultierenden Risiken und können diese diskutieren. Die Studierenden kennen exemplarisch Anwendungen und Erzeugung von Neutronen abseits der Nutzung und des Betriebs von Kernspaltungsreaktoren und können diese benennen. 

Struktur der Materie, Modelle der Kernphysik, Bindungsenergie von Kernen, Stabilität von Kernen und Radioaktivität, Strahlungsarten, Kernreaktionen und -umwandlungen, Kernspaltung, Spaltprodukte, Neutronen und Charakteristika von Neutronen, Neutronengenerationen, Kettenreaktion, Reaktionswahrscheinlichkeiten, Wirkungsquerschnitte, Neutronenflussdichte, Energie im Kernspaltungsreaktor, Kritische Anordnung, Multiplikationsfaktor, Generationenzyklus, Reaktivität, Mehr-Faktoren-Formeln, Mehr-Gruppen-Theorie, Lethargie, Resonanzabsorption, Neutronenspektrum, Aufbau und Materialien eines Kernspaltungsreaktors ausgehend vom Prinzip zur technischen Anwendung, Kernbrennstoffe, Moderatoren,  Kriterien eines sicheren Reaktorbetriebs und -nachbetriebs, Unfälle und Störfälle, Einordnung bekannter Unfälle und Störfälle aus technischer und gesellschaftlicher Sicht, Typen von Kernspaltungsreaktoren unterschieden nach Neutronenspektrum, Kühlmittel, Moderator, aktueller technischer Nutzung und möglicher künftiger Nutzung (Generation II bis Generation IV+) sowie damit verbundene Risiken des sicheren Betriebs und gesellschaftliche und ökologische Aspekte, Abfälle von Kernspaltungsreaktoren, Endlagerung und gesellschaftliche und technische Herausforderungen, Transmutation, geschlossener Brennstoffkreislauf, wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Mehrwert des Einsatzes von Neutronen: Spallationsquellen, Neutronenstrahlung, Materialforschung

Präsentationen, eigenes Endgerät

Albert Ziegler: Lehrbuch der Reaktortechnik. Springer, Berlin, Heidelberg 1983, ISBN 3-540-12198-6

Präsentation mit Kolloquium

Präsentation mit Kolloquium