Fundamentals of Nuclear Engineering

Module MW0884

This Module is offered by Chair of Nuclear Technology (Prof. Macian-Juan).

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Basic Information

MW0884 is a semester module in English language at Bachelor’s level und Master’s level which is offered in summer semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Catalogue of non-physics elective courses
Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
150 h 45 h 5 CP

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Die Vorlesung stellt eine Einführung in die grundlegenden mathematischen Modelle und technischen Konzepte dar, die bei der Gestaltung kerntechnischer Systeme, sowie deren Sicherheitsbewertung, verwendet werden. Es werde getrennt Vorlesungen und Übungen durchgeführt Schwerpunkte der Vorlesung: Die Vorlesung dient als Einführung in die: - Grundlagen zur Gestaltung und der Analyse des Neutronenverhaltens - Konzepte und Gebrauch von Wirkungsquerschnitten (cross sections) - Modellierung des Neutronenverhaltens im Reaktor - Dynamik-Modelle für den Kernreaktor - Grundlagen der thermo-hydraulischen Gestaltung und Analyse - Thermische und hydro-dynamische Beschreibung eines Kernreaktors - Einführung in forschungs- und industrierelevante Computermodelle - Grundlagen der Radioaktivität und der Strahlungsabschirmung - Zerfallsmodelle - Grundprinzipien des radioaktiven Schutzes und der radioaktiven Abschirmung - Grundlagen der modernen Leichtwasserreaktor-Technologie - Komponenten eines modernen Kernkraftwerks - Einführung in die Sicherheitsanalyse kerntechnischer Systeme Das Ziel der Vorlesung ist es, den Studenten mit einem grundlegenden Wissen über die mathematischen und technischen Zusammenhänge eines kerntechnischen Systems auszustatten. Die Themen und Inhalte sollen, von dem Standpunkt eines Ingenieurs aus gesehen, die notwendigen Informationen zum Verständnis über die Arbeitsweise eines nuklearen Systems vermitteln. Übungen, Problemstellungen und Seminare werden die Theorie abrunden. An zahlenmäßigen Beispielen wird die tatsächliche Anwendung, der in der Vorlesung vorgestellten wichtigen Themen, veranschaulicht. Falls es Zeit und Möglichkeit erlauben, sind Exkursionen zu einigen themenrelevanten Anlagen und Einrichtungen geplant. The course will present the fundamental physical concepts and mathematical models used in Nuclear Engineering. The objective is to provide the necessary information and make use of it in the solution of practical exercises to be able to understand: Main topics: - Fundamental concepts of nuclear reactor design - The physics of nuclear reactions - The mathematical and physical models used to describe the behavior of nuclear reactors - The models utilized to design and analyze the thermal behavior of nuclear reactors - Basic concepts of radiation and radiation protection - Fundamental concepts of radiation shielding - The fundamentals of Nuclear Power Reactor Technology

Learning Outcome

Am Ende des Moduls sind die Studierenden in der Lage zu verstehen: Die Technik- und Design-Basics von: * Nukleare Reaktoren * Wärme-Hydraulisches Verhalten von Kernreaktoren * Strahlenschutz

Preconditions

Die Vorlesung richtet sich an: Studenten aus dem Maschinenbau, der Physik und der Chemie ab dem vierten Semester, die mehr über die technischen Grundlagen der Gestaltung und der Sicherheitsanalyse nuklearer Systemen lernen möchten. Vorlesungssprache: Die Vorlesung wird in Englisch gehalten. Ebenso sind die meisten Vorlesungsmaterialien in Englisch, jedoch können während der Vorlesung Fragen auch in Deutsch gestellt, sowie die Prüfung in Deutsch abgelegt werden.

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 3 Fundamentals of Nuclear Engineering Mittwoch, 10:00–11:30
Donnerstag, 10:00–10:45

Learning and Teaching Methods

- Vorlesung mit Powerpoint Material (Präsentationen) - intensive Nutzung der Tafel zur Erklärung der Konzepte Interaktive Klasse: Studenten werden ermutigt Fragen zu stellen und der Professor fragt auch häufig die Studenten

Media

- gedrucktes Skript mit Vorlesungsinhalten - gedrucktes Material aus dem Internet - Kopien von nützlichen Lernmaterialien aus Büchern

Literature

Nuclear Reactor Analysis J.J.Deuderstadt, L.J. Hamilton Fundamentals of Nuclear Science and Energy, J.K. Shultis, R.E. Faw Introduction to Nuclear Engineering, J.R. Lamarsh and A. J. Baratta Nuclear Energy - Principles, Practices and Prospects D. Bodansky

Module Exam

Description of exams and course work

schriftliche Prüfung

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

Condensed Matter

When atoms interact things can get interesting. Fundamental research on the underlying properties of materials and nanostructures and exploration of the potential they provide for applications.

Nuclei, Particles, Astrophysics

A journey of discovery to understanding our world at the subatomic scale, from the nuclei inside atoms down to the most elementary building blocks of matter. Are you ready for the adventure?

Biophysics

Biological systems, from proteins to living cells and organisms, obey physical principles. Our research groups in biophysics shape one of Germany's largest scientific clusters in this area.