Nuclear Fusion Reactor Engineering

Module MW1112

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

MW1112 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)
90 h 30 h 3 CP

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Die Vorlesung ist eine Einführung in die Grundlagen der Kernfusionsreaktortechnik und Kernfusionstechnologie. Nach der Beschreibung der wichtigsten Kernfusionsreaktionen und des physikalischen Hintergrundes werden Funktionsprinzipien existierender und in Konstruktion befindlicher Fusionsmaschinen, mit dem Fokus auf den Tokamak-Reaktor, beschrieben. Es wird ebenfalls das Konzept der zukünftigen thermonuklearen Reaktoren erläutert. Hauptthemen der Vorlesung: - Die wesentlichen Kernfusionsreaktionen und der Vorstoß zur Fusion als Energiequelle - Überblick über thermonukleare Fusionsmaschinen (magnetischer und Trägheitseinschluss) - Plasmaphysikgrundlagen (kurz) fokussiert auf Fusions- maschinenanwendung - Der Tokamak: Funktionsweise und Technologie der Hauptkomponenten - Status und Perspektiven der Kernfusion + existierende und geplante experimentelle Anlagen + Überblick über Sozioökonomie + Sicherheit und Umgebung

Learning Outcome

Ziel der Vorlesung ist die Einführung der Studenten in die Kernfusionsforschung und seine fortgeschrittenen ingenieurstechnischen Umsetzungen. Letztendlich sollte der Student wissen, wie die einzelnen Komponenten der Fusionsreaktoren entworfen und hergestellt werden, sodass er das Potential und die ingenieurtechnischen Probleme dieser Technologie als Lösung des zukünftigen Energiebedarfes begreift.

Preconditions

Die Vorlesung wird angeboten für: Studenten nach dem 4. Semester der Fachrichtungen Machinenbau, Physik, Technische Physik, Technische Matematik und Informatik,Chemie,Chemie Ingenieurwesen Das Ziel des Kurses ist es die Studierenden in die Kernfusion Forschung und ihrer fortgeschrittenen Engineering-Lösungen einzuführen. Am Ende des Kurses sollen die Studierenden lernen, wie die Fusionskomponenten entworfen und hergestellt werden. Die Studenten werden die technischen Probleme dieser Technologie als Lösung für den zukünftigen Energiebedarf lernen.

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Nuclear Fusion Reactor Engineering Dienstag, 17:00–18:30
Donnerstag, 17:00–18:30
Dienstag, 17:00–18:30
sowie einzelne oder verschobene Termine

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

Tokamaks John Wesson, Oxford Science Publications Controlled Nuclear Fusion J. Reader et al., John Wiley & Sons (also available in German) Plasma Physics and Controlled Fusion F.F. Chen, Plenum Press

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.