Energifysik II med kärnkraft
Kursplan, Avancerad nivå, 1FA403
- Kod
- 1FA403
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Fysik A1N
- Betygsskala
- Underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 20 februari 2012
- Ansvarig institution
- Institutionen för fysik och astronomi
Behörighetskrav
120 hp inklusive Kärnfysik och Energifysik I eller motsvarande.
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna
- förklara och värdera olika energikällors roll i dagens och framtidens energiförsörjning
samt beskriva konsekvenserna av att täcka elektricitetsbehovet med dessa energikällor,
- redogöra för de fysikaliska och tekniska principerna för kärnkraft med särskild hänsyn till
effektutvecklingen i reaktorn,
- diskutera framtida nukleära energitekniker som Generation-IV reaktorer,
termonukleär (magnetisk) fusion och fusion-fissionshybrider
- övergripande redogöra för reaktorsäkerhet för olika reaktortyper
- beskriva urancykeln från brytning till geologiskt slutförsvar
Innehåll
Potential hos olika energikällor: fossila bränslen, biobränsle, vattenkraft, vindkraft, solkraft, kärnkraft. Reaktorfysik, neutroncykeln, kriticitet, effektutveckling, kylning, reaktorsäkerhet. Reaktordesign, reaktordynamik, grunderna för PWR (Pressurized Water Reactor) och BWR (Boiling Water Reactor). Uranbrytning. Avfallshantering. Olika reaktortyper, kärnkraften i världen. Generation IV: bridning och förbränning i snabba reaktorer, avancerade bränslecykler. Fusion: grunderna, introduktion till plasmafysik, magnetisk inneslutning, tokamakfysik. Fusion-fissionshybrider Eldistribution och integration av stor- och småskalig produktion i kraftnätet. Biologiska effekter av strålning.
Undervisning
Föreläsningar: Kursinnehållet täcks av föreläsningar och projektarbeten.
Hemuppgifter: om föreläsningars innehåll.
Problembaserat projektarbete: Redovisas i en rapport som presenteras och försvaras.
Studenterna opponerar på varandras arbeten.
Datorlaboration: Studenterna gör analyser av avancerade bränslecykler
Studiebesök: Oskarshamn (2 dagar). Besök vid CLAB (Centralt lager för använt kärnbränsle),
Äspö (laboratorium 500 m ned i berget för utveckling av slutförvar) samt Kapsellaboratoriet
(utveckling av slutförvarskapslar).
Alfvenlaboratoriet (1/2 dag): besök vid fusionsanläggningen.
Examination
Obligatoriska studiebesök (1 hp)
Obligatorisk datorlaboration (1 hp)
Problemredovisning och opposition (2 hp)
Muntlig tentamen (6 hp)