Curso: Fundamentos de Operación de de Reactores Nucleares.

Transcripción

1 Curso: Fundamentos de Operación de de Reactores Nucleares. Curso a medida sobre demanda: PROFESOR Coordinador: Prof. PhD. Javier Dies Doctor Ingeniero Industrial Catedrático de Universidad de Ingenieria Nuclear Javier.Dies@upc.edu Tel Nuclear Engineering Research Group (NERG) Departament de Física i Enginyeria Nuclear (DFEN) Escola Técnica Superior d Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)

2 PROGRAMA DEL CURSO FUNDAMENTOS DE OPERACIÓN DE REACTORES NUCLEARES. En los siguientes apartados se presenta el programa del curso Fundamentos de Operación de Reactores Nucleares. Curso a medida bajo demanda: Este curso se desarrolla a medida bajo demanda. Puede impartirse: On the job training. o Training center. o Central Nuclear o Empresa En la Universidad Politécnica de Cataluña, en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona. Avda. Diagonal 647, Barcelona. 1. OBJETIVOS. Proporcionar los elementos básicos para la comprensión del proceso de producción y aprovechamiento de la energía de la fisión nuclear. 2

3 b) Introducir los aspectos tecnológicos asociados al núcleo del reactor. c) Dar los fundamentos básicos de cálculo y evaluación. d) Presentar los elementos básicos del ciclo de combustible nuclear. 2. EXTENSIÓN. El curso se desarrolla durante dos semanas de 8h30 a 14h CONTENIDO. Se realiza una revisión de los principios sobre los que se fundamenta el comportamiento del núcleo de un reactor nuclear. Se dan las bases para la comprensión de la influencia de la dimensión y composición sobre el reactor nuclear. Se plantean y resuelven las ecuaciones cinéticas, obteniendo la evolución temporal de la potencia debida a variaciones de la reactividad. Se plantean los mecanismos de realimentación, los cuales permitirán estudiar la estabilidad del reactor ante transitorios. 3

4 4. MÉTODOS CLASES TEÓRICAS Y DE EJERCICIOS. En las exposiciones en el aula se desarrolla el contenido de las diferentes lecciones que constituyen el programa, insertando la realización de ejercicios que permiten fijar y cuantificar los conceptos presentados. Para mejorar el aprovechamiento de estas sesiones el profesor habitualmente utiliza la multimedia sobre Física de Reactores Nucleares con vídeo-proyector que permite enriquecer gráficamente las ideas principales de la exposición. Con antelación suficiente, se distribuye a los participantes un ejemplar en papel o en CD-ROM del material que se utiliza, facilitando al participante concentrar más la atención sobre las explicaciones, sin necesidad de tomar excesivas anotaciones MULTIMEDIA FÍSICA DE REACTORES NUCLEARES. Se ha realizado una Multimedia de Física de Reactores Nucleares en colaboración con la IAEA, ENEN, Tecnatom S.A., el Laboratorio Multimedia de la ETSEIB, y la factoría UPC. El objetivo de la multimedia es integrar las nuevas tecnologías para enriquecer e impulsar la docencia en los temas 4

5 relativos a este curso. Ésta multimedia ayudará a los participantes a profundizar en la materia con mayor facilidad, así como a incrementar su motivación por la misma. Por consiguiente, el profesor utilizará este material en las clases presenciales y el alumno utilizará este material para auto aprendizaje y repasar los conceptos expuestos en el aula, es decir, en su formación no presencial. Esta multimedia está actualmente en Español, Ingles, Francés y Ruso, y se ha distribuido por 126 instituciones de unos 53 países. Multimedia on Nuclear Reactor Physic 454 CDs distributed to 52 Member States for 3800 students for education and training Europe North America Africa Asia- Pacific Latin America Armenia, Austria, Belarus, Belgium, Bulgaria, Croatia, Czech, Finland, France, Germany, Hungary, Italy, Kazakhstan, Montenegro, Netherlands, Poland, Russia, Serbia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, UK, Ukraine Bangladesh, China, India, Indonesia, Iraq, Israel, Japan, Korea, Malaysia, Mongolia, Pakistan, Palestine, the Philippines, Saudi Arabia, Syria, Thailand, UAE, Vietnam Argentine, Brazil, Chile, Mexico, Peru, USA 3 Algeria, Ghana, Kenya, South Africa 5

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7 Samples of Nuclear Reactor Physics Multimedia (language: English): 7

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9 5. PROGRAMA: Presentación del curso y distribución documentación. Introducción a la Energía Nuclear. Principio de funcionamiento de un reactor nuclear. Introducción histórica y situación actual del aprovechamiento de la energía nuclear de fisión. Interacción de los neutrones. Tipos de reacciones, Secciones eficaces en función de la energía. Dispersión de neutrones. Poder y razón de moderación. Factores de Westcott.. Proceso de fisión en un reactor nuclear. Reacción de fisión. Conversión y reproducción. Energía de la fisión. Potencia de un reactor nuclear. Productos de fisión, Consumo de combustible. 9

10 Multiplicación neutrónica en un reactor nuclear. El factor de multiplicación. La formula de los cuatro y seis factores. Masa Crítica. Cinética de reactores. Neutrones inmediatos y diferidos. Ecuación de reactividad seis grupos neutrones diferidos. Pequeñas reactividades. Evolución del flujo. Efecto de las barras de control. Cálculo de valor de la barra. Valor diferencial e integral. Venenos solubles. Cálculo del efecto en la reactividad. Venenos consumibles. Disposición. Cálculo del efecto sobre la reactividad. Efectos de temperatura sobre la reactividad. Coeficientes de realimentación. Estabilidad. Coeficiente de temperatura del combustible. Coeficiente de Temperatura del Moderador. Envenenamiento por productos de fisión. Tiempo muerto. Oscilaciones espaciales del Xenon. Efecto del Samario. Fuentes de neutrones. Fuentes intrínsecas y fuentes externas. Multiplicación subcritica. Curvas de doblamiento. 6. SISTEMA DE EVALUACION: Para la evaluación del curso se efectuarán dos pruebas tipo test. Una a mitad de curso y otra a final del curso. 10

11 7. EQUIPO DE PROFESORES: Javier Dies Doctor Ingeniero Industrial Catedrático de Universidad de Ingeniería Nuclear Coordinador de la asignatura Física de Reactores Nucleares (ETSEIB) Vicepresidente de la European Nuclear Education Network NERG-DFEN-ETSEIB-UPC Carlos Tapia Doctor Ingeniero Industrial Profesor Titular de Universidad de Ingeniería Nuclear Coordinador de la asignatura Centrales Nucleares (ETSEIB) NERG-DFEN-ETSEIB-UPC Alfredo de Blas Doctor Ingeniero Industrial Profesor colaborador de Ingeniería Nuclear Profesor colaborador en las asignaturas Física de reactores nucleares y Centrales Nucleares (ETSEIB) 11

12 NERG-DFEN-ETSEIB-UPC 8. ATENCIÓN AL ESTUDIANTE: Los profesores del curso están a la disposición del estudiante para orientar el seguimiento del curso y resolver las cuestiones, tanto relativas al contenido de la asignatura, como relativas a su funcionamiento. Para facilitar esta tarea se puede concertar entrevista con los profesores por: correo electrónico, teléfono, o al terminar la clase. Profesores: Javier Dies: Javier.Dies@upc.edu, Tel Carlos Tapia: Carlos.Tapia@upc.edu, Tel Alfredo de Blas: Alfredo.de.Blas.@upc.edu, Tel

13 9. CALENDARIO DEL CURSO: El curso se desarrollará durante dos semanas de 8h30 a 14h30. Las exposiciones en aula pueden tener lugar en la central nuclear, centro de formación, empresa o en la propia universidad. Week 1 Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday 8:30-10:00 10:00-10:15 Pause Pause Pause Pause Pause 10:15-11:45 11:45-12:00 Pause Pause Pause Pause Pause 12:00-13:30 13:30-13:45 Pause Pause Pause Pause Pause 13:45-14:30 Week 2 Monday Tuesday Wednesday Thursday Friday 8:30-10:00 10:00-10:15 Pause Pause Pause Pause Pause 10:15-11:45 11:45-12:00 Pause Pause Pause Pause Pause 12:00-13:30 13:30-13:45 Pause Pause Pause Pause Pause 13:45-14:30 13

14 Lectures Evaluation 10. BIBLIOGRAFIA: 1. DIES, J.; PUIG, F.; PEREIRA, C.; Nuclear Reactor Physics Multimedia (languages: Spanish, English, French and Rusian), cd-rom, v. 4.2, 785 laminas, Barcelona, cement.htm 2. DIES, J.; PUIG, F.; PEREIRA, C.; Nuclear Reactor Physics Multimedia, (language: English) v. 4.2, pag. 418, Barcelona, DIES, J.; TAPIA, C.; PUIG, F.; VILLAR, D.; Experiences program in nuclear engineering area. SIREP 1300 nuclear power plant conceptual simulator (DFEN-ETSEIB-UPC), (language: English), E-prints UPC, pág. 206, Barcelona, Revistas: 1. Nuclear Technology. 2. Nuclear Engineering International. 3. Nuclear Engineering and Design 4. Nuclear Safety 5. Nuclear España 6. Seguridad Nuclear. 14

15 Direcciones de Internet: Nuclear Engineering Research Group (NERG) DFEN-ETSEIB- UPC Asociación Nuclear Ascó-Vandellòs II, AIE CSN Consejo de Seguridad Nuclear DGTREN - UE Dirección General de Energía y Transportes de la Comisión Europea ENEN European Nuclear Education Network ENERCLUB Club Español de la Energía secretaria@enerclub.es ENRESA Empresa Nacional de Residuos sopprensa@enresa.es 15

16 FORATOM European Atomic Forum FORO NUCLEAR ESPAÑOL IAEA International Atomic Energy Agency IIE Instituto de la Ingeniería de España CIEMAT Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas sisifo@ciemat.es NEA - AEN (OECD) Nuclear Energy Agency nea@nea.fr NEI Nuclear Energy Institute overview@nei.org NRC United States Nuclear Regulatory Comission opa@nrc.gov NUCNET The World's Nuclear Energy Agency 16

17 OMEL Compañía Operadora del Mercado Español de Electricidad REE Red Eléctrica de España SEMN Sociedad Española de Medicina Nuclear SEPR Sociedad Española de Protección Radiológica SNE Sociedad Nuclear Española WANO World Association of Nuclear Operators WEC World Energy Council WIN Women in Nuclear WNA World Nuclear Association 17