Фізика хвильових ядерних реакторів

Мета вивчення дисципліни:
Навчальна дисципліна «Фізика хвильових ядерних реакторів» має на меті навчити здобувачів фізиці хвильових ядерних реакторів, що працюють у режимі бігучою хвилі нейтронно-ядерних поділів, а також вивчення нелінійних хвильових процесів та методів оцінювання їх стійкості, опанування методів математичного моделювання режимів бігучою хвилі нейтронно-ядерних поділів. 

Практичне значення та використання отриманих знань:
Опанування базових теоретичних моделей та напрямків досліджень в галузі фізики хви-льових ядерних реакторів. Опанування принципів роботи, конструктивних особливостей та основних технічних характеристик джерел нейтронів з високою щільністю потоку нейтро-нів: періодичних та аперіодичних імпульсних ядерних реакторів; підкритичних збірок і бустерів нейтронів; газодинамічних плазмових пасток та інерціального термояду. Отри-мання практичних навиків з математичного моделювання фізики хвильового нейтронно-ядерного горіння.
Спрямованість навчальної дисципліни: навчальну дисципліну рекомендовано для вивчення здобувачами третього навчально-наукового рівня вищої освіти, які навчаються за освіт-ньою програмою: «Фізика ядра та фізика високих енергій».

Тематика та види навчальних занять

Для очної (денної), заочної форми здобуття освіти

Лекційні заняття
Лекція № 1. «Сучасний стан та тенденції розвитку енергетики».
Лекція № 2. «Концепція ядерних реакторів нового покоління». 
Лекція № 3. «Фізика хвильових ядерних реакторів». 
Лекція № 4. «Фізика хвильових ядерних реакторів».
Лекція № 5. «Фізика хвильових ядерних реакторів».
Лекція № 6. «Математичне моделювання хвильового нейтронно-ядерного горіння у паливних середовищах ядерних реакторів». 
Лекція № 7. «Математичне моделювання хвильового нейтронно-ядерного горіння у ядерному паливі ядерних реакторів». 
Лекція № 8. «Принципові схеми хвильових ядерних реакторів». 
Лекція № 9. «Фізика періодичних імпульсних ядерних реакторів».
Лекція № 10. «Фізика аперіодичних імпульсних ядерних реакторів».
Лекція № 11. «Фізика підкритичних збірок».
Лекція № 12. «Фізика розмножувачів нейтронів (бустерів)».
Лекція № 13. «Фізика термоядерних реакторів з інерційним утриманням».
Лекція № 14. «Фізика термоядерних реакторів з утримання плазми магнітним полем».
Лекція № 15. «Газодинамічна плазмова паска як джерело нейтронів».
           
Практичні заняття
Практичне заняття 1. «Концепція ядерних реакторів нового покоління». 
Мета заняття: закріпити лекційний матеріал; закріпити знання і розуміння поглибленого рівня у фізиці ядерних реакторів V-ого покоління; навчити здобувачів здійснювати конкретні розрахунки; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття 2. «Концепція хвильових ядерних реакторів».
Мета заняття: освоїти основні положення концепції хвильових ядерних реакторів; навчити здобувачів здійснювати конкретні розрахунки; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу. 
Практичне заняття №3. «Критерій нейтронно-ядерного горіння Феоктистова».
Мета заняття: закріпити лекційний матеріал;  розширити і поглибити знання щодо критерію нейтронно-ядерного горіння; навчити здійснювати оцінні розрахунки; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №4. «Швидкий уран-плутонієвий хвильовий ядерний реактор з внутрішньою безпекою Феоктистова».
Мета заняття: освоїти основні положення концепції реакторів з внутрішньою безпекою на прикладі швидкого уран-плутонієвого хвильового ядерного реактора; навчити користуватися  методами сучасної теоретичної і експериментальної фізики.
Практичне заняття №5. «Торієво-урановий хвильовий ядерний реактор Теллера-Ішикави».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; надати знання і розуміння пог-либленого рівня у фізиці торієво-уранового хвильового ядерного реактора.
Практичне заняття №6. «Умови стійкості хвилі ядерного горіння у середовищі, що ділиться та розмножує нейтрони».
Мета заняття: провести розрахунки на виконання умови стійкості хвилі ядерного горіння при заданих параметрах; навчити користуватися  методами сучасної теоретичної і експе-риментальної фізики; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №7. «Узагальнений критерій нейтронно-ядерного горіння».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; проведення перевірки вико-нання узагальненого критерію нейтронно-ядерного горіння для різних складів середовища, що ділиться; вміння прогнозувати тип хвилі ядерного горіння на підставі оцінки критич-ності середовища, що ділиться.
Практичне заняття №8. «Хвилі ядерного горіння Ахієзера та Феоктистова».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; проведення перевірки виконання узагальненого критерію нейтронно-ядерного горіння для різних складів середовища, що ділиться; вміння прогнозувати тип хвилі ядерного горіння на підставі оцінки критичності середовища, що ділиться; навчити користуватися  методами сучасної теоретичної і експериментальної фізики; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №9. «Фізика періодичних імпульсних ядерних реакторів».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знання і розуміння поглибленого рівня у фізиці імпульсних реакторів; освоєння основних фізичних та мате-матичних моделей з фізики імпульсних реакторів.
Практичне заняття №10. «Характеристики періодичних імпульсних ядерних реакторів. Конструкції періодичних імпульсних ядерних реакторів».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; освоєння основних фізичних та математичних моделей з фізики імпульсних реакторів; навчити користуватися  методами сучасної теоретичної і експериментальної фізики; навчити використовувати при роботі до-відкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №11. «Фізика бустерів».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знань поглибленого рівня у фізиці розмножувачів нейтронів (бустерів); навчити користуватися  методами су-часної теоретичної і експериментальної фізики.
Практичне заняття №12. «Конструкції бустерів. Характеристики бустерів».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знань поглибленого рівня у фізиці розмножувачів нейтронів (бустерів); навчити користуватися  методами су-часної теоретичної і експериментальної фізики; навчити використовувати при роботі довід-кову і навчальну літературу.
Практичне заняття №13. «Фізика термоядерних реакторів з інерційним утриманням».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знань поглибленого рівня у фізиці термоядерних реакторів з інерційним утриманням; навчити користуватися  методами сучасної теоретичної і експериментальної фізики; навчити використовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №14. «Термоядерна газодинамічна плазмова паска».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знань поглибленого рівня у фізиці термоядерної газодинамічної плазмової паска; навчити користуватися  ме-тодами сучасної теоретичної і експериментальної фізики; навчити використовувати при ро-боті довідкову і навчальну літературу.
Практичне заняття №15. «Газодинамічна плазмова паска як джерело нейтронів».
Мета заняття: доповнити та закріпити лекційний матеріал; здобуття знань поглибленого рівня у фізиці термоядерної газодинамічної плазмової паска як джерело нейтронів; навчи-ти користуватися  методами сучасної теоретичної і експериментальної фізики; навчити вико-ристовувати при роботі довідкову і навчальну літературу.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно з встановленим розкладом.

Індивідуальна робота

Не передбачена.

 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для очної (денної), заочної форми здобуття освіти

Поточний контроль полягає у контрольних опитуваннях на практичних заняттях (оцінюється максимум у 40 балів), практичні завдання № 1-5 оцінюються максимально у 10 балів, завдання № 6-10 у 20 балів, а завдання № 11-15 оцінюються у 10 балів. Також по-точний контроль полягає у виконанні двох модульних контрольних робіт (кожна оціню-ється в 30 балів). Модульна контрольна робота виконується у письмовій формі та склада-ється з 2 частин:
1) відповіді на питання,  що охоплює одну з тем лекційного курсу (15 балів)
2) розв’язку задачі з курсу практичних занять (15 балів).

Підсумковим контролем з дисципліни є залік, оцінка за який виставляється за підсумком модульних контрольних робіт та виконання практичних завдань. Таким чином,  максимальна оцінка за залік складає 100 балів. Максимальна  оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» - 60 балів.