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Nuclear Fusion Reactor Engineering (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.

Module version of SS 2022 (current)

There are historic module descriptions of this module. A module description is valid until replaced by a newer one.

Whether the module’s courses are offered during a specific semester is listed in the section Courses, Learning and Teaching Methods and Literature below.

available module versions
SS 2022WS 2011/2

Basic Information

MW1112 is a semester module in English language at Bachelor’s level and Master’s level which is offered every 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-Maschinen Anwendung
• Der Tokamak: Funktionsweise und Technologie der Hauptkomponenten
• Status und Perspektiven der Kernfusion
o existierende und geplante experimentelle Anlagen
o Überblick über Sozioökonomie
o Sicherheit und Umgebung

Learning Outcome

Nach der Teilnahme am Modul sind die Studierenden in der Lage,
• wie die Fusionskomponenten entworfen und hergestellt werden zu verstehen,
• sich an fortgeschrittene Engineering-Technologien zu erinnern, die auf verschiedene andere Engineering-Bereiche angewendet werden können und in dem Fall nützlich sein können, wenn sie in Top- / innovativen Engineering-Bereichen arbeiten,
• die Potenziale und technischen Probleme dieser Technologie als Lösung für den zukünftigen Energiebedarf zu erkennen.

Preconditions

Die Vorlesung wird angeboten für:
Studenten nach dem 4. Semester der Fachrichtungen Maschinenbau, Physik, Technische Physik, Technische Mathematik 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

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 Dozent fragt auch häufig die Studenten.
Das Modul findet in Form einer Vorlesung statt. Anhand von PowerPoint Präsentationen und der intensiven Nutzung der Tafel (zur Erklärung der Konzepte) werden die theoretischen Grundlagen der Kernfusion – Reaktortechnik erklärt. Die Unterlagen werden den Studierenden auf geeignete Weise zur Verfügung gestellt. Diese können durch eigene Notizen und Mitschriften ergänzt werden. Es wird großen Wert auf einen direkten Austausch zwischen dem Dozenten und den Studierenden gelegt. Die Studierenden werden ermutigt, selbst auch Fragen zu stellen. Mit Fragen des Dozenten werden Wissenslücken erkannt und der kontinuierliche Lernfortschritt sichergestellt. Damit soll gewährleistet werden, dass die Studierenden in der Lage sind wie die Fusionskomponenten entworfen und hergestellt werden zu verstehen, sich an fortgeschrittene Engineering-Technologien zu erinnern, die auf verschiedene andere Engineering-Bereiche angewendet werden können und in dem Fall nützlich sein können, wenn sie in Top- / innovativen Engineering-Bereichen arbeiten. die Potenziale und technischen Probleme dieser Technologie als Lösung für den zukünftigen Energiebedarf zu erkennen.

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

Die Prüfung findet in Form einer schriftlichen Klausur (Dauer 60 min) statt. Keine Hilfsmittel sind erlaubt. Anhand von Verständnisfragen wird überprüft, ob die Studierenden in der Lage sind,
• wie die Fusionskomponenten entworfen und hergestellt werden zu verstehen,
• sich an fortgeschrittene Engineering-Technologien zu erinnern, die auf verschiedene andere Engineering-Bereiche angewendet werden können und in dem Fall nützlich sein können, wenn sie in Top- / innovativen Engineering-Bereichen arbeiten,
• die Potenziale und technischen Probleme dieser Technologie als Lösung für den zukünftigen Energiebedarf zu erkennen.

Exam Repetition

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

Current exam dates

Currently TUMonline lists the following exam dates. In addition to the general information above please refer to the current information given during the course.

Title
TimeLocationInfoRegistration
Nuclear Fusion Reactor Engineering
Mon, 2023-02-20, 14:00 till 15:30 0430M
till 2023-01-31 (cancelation of registration till 2023-02-13)
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