Behörighetskrav

120 hp med minst 30 hp matematik och 45 hp fysik med Kärnkraftteknologi (1NF004) eller Kärnkraft - teknik och system (1FA410) eller Energifysik II med kärnkraft (1FA403)

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,
• visa en fördjupad insikt om hur kärnbränslet uppför sig under normaldrift med avseende på reaktivitet, radioaktivitet (produktion av nya isotoper), integritet och termiska egenskaper
• jämföra bränsle- och härd-design för BWR och PWR bränsle.
• 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. Övriga delar av kursmaterialet läser studenterna in själva. Vissa av uppgifterna löses m.h.a. datorer.

Examination

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

Skriftlig tentamen.

Övriga föreskrifter

Kursen ges som uppdragsutbildning i samläsning med forskarutbildningen och med motsvarande kurs för studenter på avancerad nivå.