Теплофізичні процеси і режими із загостреням в реакторному паливі

ID: 9400
Elective discipline
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Edition: 
2021.
Number of ECTS credits: 
6.00.
Contains term paper
Final form of control: 
Exam. Protection of course work.
Number of classroom classes: 
30 годин лекційних занять, 16 годин практичних занять.

Мета вивчення дисципліни − формування знань з теорії теплофізики та теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі, які є базовими для професійної підготовки фахівців другого (магістерського) рівня для спеціальності 104 – Фізика і астрономія та для подальшого навчання, наприклад, для вивчення  фізики ядерних реакторів, фізики плазми. Метою курсу є також формування та розвиток теоретичних знань в галузі нелінійної фізики на прикладі теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі, практичних розрахунків, що базуються на сучасних математичних моделях і методах.
Для досягнення цієї мети потрібно вирішити такі завдання:
-    магістри повинні ознайомитися з основними теоретичними моделями та напрямками досліджень в галузі теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі;
-    магістри повинні освоїти фізичні та математичні моделі з теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі;
-    магістри повинні освоїти теорію та математичні методи з теорії автомодельних рішень динамічних диференціальних рівнянь;
-    магістри повинні за допомогою комп'ютерних розрахунків опанувати методи з теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі. 
 

Основні результати навчання

РН01. Використовувати концептуальні та спеціалізовані знання і розуміння актуальних проблем і досягнень обраних напрямів сучасної теоретичної і експериментальної фізики та/або астрономії для розв'язання складних задач і практичних проблем
РН05. Здійснювати феноменологічний та теоретичний опис досліджуваних фізичних та/або астрономічних явищ, об'єктів і процесів
РН09. Аналізувати та узагальнювати наукові  результати з обраного напряму фізики та/або астрономії, відслідковувати найновіші досягнення в цьому напрямі,  взаємокорисно спілкуючись із колегами.
РН13. Створювати фізичні, математичні і комп'ютерні моделі природних об'єктів та явищ, перевіряти їх адекватність, досліджувати їх для отримання нових висновків та поглиблення розуміння природи, аналізувати обмеження.
РН14. Розробляти та викладати фізичні та/або астрономічні навчальні дисципліни в закладах вищої, фахової, передвищої, професійної (професійно-технічної), загальної середньої та позашкільної освіти, застосовувати сучасні освітні технології та методики, здійснювати необхідну консультативну та методичну підтримку здобувачів освіти.

 

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

Модульні контролі, екзамен, лекції, практичні заняття

Тематика та види навчальних занять
1 тиждень
Лекція № 1. Теорія теплофізичних властивостей твердих тіл.
2 тиждень
Лекція № 2. Теплоємність кристалічних твердих тіл.
Практичне заняття № 1. Теорія теплофізичних властивостей твердих тіл.
3 тиждень
Лекція № 3. Теплопровідність твердих тіл (продовження).
4 тиждень
Лекція № 4. Термічне розширення твердих тіл.
Практичне заняття № 2. Види реакторного палива.
5 тиждень
Лекція №5. Види реакторного палива.
6 тиждень
Лекція №6. Види реакторного палива (продовження).
Практичне заняття №3. Теплофізичні властивості металевого ядерного палива.
7 тиждень
Лекція №7. Види реакторного палива (продовження).
8 тиждень
Лекція №8. Теплофізичні властивості паливних матеріалів ядерних реакторів.
Практичне заняття № 4. Теплофізичні властивості керамічного ядерного палива.
9 тиждень
Лекція №9. Теплофізичні властивості металевого ядерного палива.
10 тиждень
Лекція №10. Теплофізичні властивості керамічного ядерного палива.
Практичне заняття № 5. Дисперсійне ядерне паливо.
11 тиждень
Лекція №11. Теплофізичні властивості дисперсійного ядерне паливо.
12 тиждень
Лекція №12. Теплофізичні властивості рідких паливних матеріалів ядерних реакторів.
Практичне заняття № 6. Температурні режими з загостренням.  
13 тиждень
Лекція №13. Теплофізичні властивості газоподібних паливних матеріалів ядерних реакторів.
14 тиждень
Лекція №14. Режими з загостренням в уран-плутонієвому середовищі, що ділиться.
Практичне заняття № 7. Температурні режими з загостренням (продовження).  
15 тиждень
Лекція №15. Режими з загостренням в паливних матеріалах ядерних реакторів.
Практичне заняття № 8. Температурні режими з загостренням (продовження).  

Індивідуальна робота

Індивідуальна робота здобувача вищої освіти у дисципліні передбачає виконання курсової роботи в обсязі 15 годин.
Передбачені різні теми КР з різними методами рішень і особистими варіантами для кожного здобувача вищої освіти.
Мета курсової роботи – набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх магістрів, поглиблення теоретичних знань і практичних вмінь. 
Задачі курсової роботи: вдосконалення здобувачами теоретичних знань та навичок роботи з програмним забезпеченням, методів програмування та проведення комп’ютерних розрахунків, а також проведення порівняльного аналізу розрахункових і експериментальних результатів.
В результаті виконання курсової роботи здобувач вищої освіти одержує додаткові теоретичні та практичні навички в використанні методів із теплофізичних процесів і режимів із загостренням в реакторному паливі 
Досягнення поставленої мети контролюється викладачем за встановленим графіком роботи кожного здобувача вищої освіти.
При виконанні КР здобувач вищої освіти підтверджує ПРН5.(У/Н) Аргументувати вибір теоретичної моделі, програмних та технічних засобів для отримання результатів компьютерних розрахунків за темою КР, а також ПРН12.(ВА) Здатність до самонавчання та продовження професійного розвитку.

Графік виконання КР.
№ Етапу    Вид робіт    Тиждень    Бали
1    Формулювання постановки задачі для КР       1-2    1
2    Застосування теоретичних положень для розробкі комп’ютерної програми та проведення розрахунків відповідно до поставленого завдання    3-6    2
3     Обґрунтування одержаних результатів розрахунків і їхнє інтерпретування    8-10    3
4    Оформлення КР відповідно ДСТУ    11-12    2
5    Презентація та захист КР    13-15    2

Приклади завдання тем для курсової роботи:

Перша тема: Динаміка температурного режиму із загостренням в уран-плутонієвому гомогенному середовищі, що ділиться.
Друга тема: Динаміка температурного режиму із загостренням в торій-урановому гомогенному середовищі, що ділиться.
Треття тема: Динаміка температурного режиму із загостренням в автомодельному наближені в уран-плутонієвому гомогенному середовищі, що ділиться.

Самостійна робота

Підготовка до лекційних, практичних занять, підготовка до екзамену

Процедура оцінювання

На протязі семестру проводяться 4 письмові опитування з лекційного курсу (по 2 в кожному семестровому модулі), кожне з яких оцінюється в 2 бали. Також проводиться 10 усно – письмових опитувань з матеріалу практичних занять (по 5 в кожному семестровому модулі). Кожне із них оцінюється в 2 балів. Ще в 20 балів оцінюється робота студентів на практичних заняттях. Також в семестрі проводяться дві модульні контрольні роботи, які оцінюються в 30 балів кожна.
Білет з модульної контрольної роботи містить два питання з лекційного курсу (10 бали кожне) і два питання за матеріалом практичних занять, які оцінюються в 5 балів кожне. 

Умови допуску до підсумкового контролю

Здобувач вищої освіти допускається до підсумкового контролю, якщо протягом семестру його робота оцінюється в 60 та більше балів.

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».

Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.