Behörighetskrav

120 hp inom teknik/naturvetenskap inklusive 30 hp matematik och 35 hp fysik. Kärnkraftteknologi eller 2 hp från Kärnkraft - teknik och system eller 2 hp från Energifysik II med kärnkraft. Dessutom krävs kunskaper i svenska och engelska motsvarande vad som krävs för grundläggande behörighet till utbildning på grundnivå.

Mål

Syftet med kursen är att studenterna ska ha en tydlig bild och förståelse för de viktigaste arbetsuppgifterna som en bränsleingenjör i kärnkraftbranschen utför i syfte att driva kärnkraftverket säkert och ekonomiskt. Kursen syftar även till att ge studenterna en fördjupad förståelse av reaktorfysiken och hur den används inom industriella tillämpningar.

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• värdera processen från urangruva till färdigt kärnbränsle med avseende på säkerhet, miljö och kostnad.
• förklara hur kärnbränslet uppför sig under normaldrift med avseende på reaktivitet, radioaktivitet (produktion av nya isotoper), integritet och termiska egenskaper.
• jämföra bränsle- och härddesign för kok- och tryckvattenreaktorn.
• förklara betydelsen av toleranser (osäkerheter) hos beräkningsverktygen i härddesign-arbetet och hur man kan bestämma dessa.
• motivera reaktorfysikaliska indatas viktiga betydelse i dagens metoder för bränsle och härd-beräkningar.
• integrera kunskaper från de olika kursdelarna och tillämpa dem (både med papper och penna och med datorn som arbetsredskap) på reaktorfysikaliska problem inom kriticitet, reaktivitet och diffusion.
• motivera sambandet mellan uran/konvertering-anrikning-tillverkning för att bestämma optimal medelanrikningsnivå.

Innehåll

Bränsleförsörjningscykeln från urangruvan till färdigt kärnbränsle.

Bränslet under normaldrift: Fissionsprocessen, utbränning, värmeledning, kapslingen och skademekanismer. Reaktorfysik, bränsle- och härddimensionering.

Beräkningsverktyg: Begrepp, modeller och metoder, tillämpningar på kriticitet, reaktivitet och diffusion. Medelanrikningsoptimering med avseende på priset på uran, anrikning och tillverkning

Dimensionering av brännbara absorbatorer. Härddimensionering.

Transientanalys för kokvattenreaktorer och säkerhetskontroll för tryckvattenreaktorer.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, övningar och självstudier. Föreläsningarna ges vanligtvis i internatform. Vissa av uppgifterna löses m.h.a. datorer och programmeringsspråket MATLAB.

Examination

Skriftlig redovisning av lösningar på uppgifter i studiematerialet inklusive lösningar på datorbaserade uppgifter. Skriftlig tentamen.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.

Övriga föreskrifter

Kursen ges i samläsning med forskarutbildningen och med motsvarande kurs som uppdragsutbildning.