Reaktorphysik 2 und neue Konzepte in der Kerntechnik
Reactor Physics 2 and new Concepts in Nuclear Technology

Modul PH2051

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2051 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2051 ist Christoph Morkel.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

  • Diffusionskonstante und Fick`sches Gesetz
  • Diffusionsgleichung mit Rand- und Anschlußbedingungen
  • Lösungen der Diffusionsgleichung, Diffusionskerne
  • Albedo und Reflektorersparnis
  • Absorber im Neutronenfeld
  • Multiplizierende Medien
  • Eigenwertgleichung des kritischen Reaktors
  • Alterstheorie nach Fermi, Bremsdichte,Lethargie, Bremskerne
  • Reaktorgifte und Abbrandverhalten
  • Reaktivitätsrückkopplungen und Reaktivitätskoeffizienten
  • Reaktortypen in Wissenschaft und Technik

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage

  1. die Diffusion von Neutronen an Hand des Fick`schen Gesetzes zu verstehen und zu erklären
  2. die Diffusionsgleichung in verschiedenen Geometrien und unterschiedlichen Randbedingungen zu lösen
  3. Absorber im Neutronenfeld zu berechnen
  4. Multiplizierende Medien zu benennen, zu verstehen und zu erklären
  5. die Eigenwertgleichung eines kritischen Reaktors in verschiedenen Geometrien und unterschiedlichen Randbedingungen zu lösen
  6. die Alterstheorie nach Fermi zu verstehen und zu erklären
  7. Reaktivitätskoeffizienten zu benennen, zu verstehen und zu erklären
  8. Reaktortypen in Wissenschaft und Technik zu benennen und zu erklären

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Reaktorphysik 2 und neue Konzepte in der Kerntechnik Böni, P. Freitag, 08:30–10:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit

Medienformen

Übungsblätter

Literatur

Standard-Lehrbücher der Reaktorphysik, zum Beispiel:

  1. D. Emendörfer, K.H.Höcker :Theorie der Kernreaktoren (B I Wissenschaftsverlag 1982)
  2. K.H. Beckurts, K.Wirtz: Neutron Physics (Springer Verlag 1964)
  3. A. Ziegler : Lehrbuch der Reaktortechnik (Springer Verlag 1964)
  4. S.Glasstone, M.C. Edlund: Kernreaktortheorie (Springer Verlag 1961)

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung (Klausur mit ca. 60 Minuten) wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Wird die Prüfungsform z. B. auf Grund der Zahl der Studierenden auf mündlich geändert, so ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 25 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.