Ingegneria Energetica - Energy Engineering

1. Introduzione alla fisica dei reattori 2. Percorso libero medio 3. Legge di Fick ed equazione di diffusione 4. Rallentamento dei neutroni 4.1 Diffusione elastica 4.2 Legge di diffusione 4.3 Decremento logaritmico medio 4.4 Potenza di rallentamento e rapporto di moderazione 4.5 Letargia 5. Rallentamento in mezzi infiniti non assorbenti 5.1 Rallentamento nell'idrogeno 5.2 Densità del rallentamento nell'idrogeno 5.3 Rallentamento in mezzi contenenti nuclei con massa atomica maggiore di uno 5.4 Rallentamento in un sistema contenente nuclidi diversi 6. Rallentamento in mezzi assorbenti infiniti 6.1 Rallentamento con cattura nel moderatore idrogeno. Probabilità di fuga della risonanza 6.2 Rallentamento in mezzi contenenti nuclei con massa atomica maggiore di uno 6.3 Probabilità di fuga dalle risonanze con risonanze ben separate. 7. Diffusione dei neutroni (approssimazione del trasporto) 7.1 Correzione del trasporto 7.2 Percorso libero medio di trasporto 7.3 Equazione di diffusione 7.4 Condizioni al contorno 7.5 Soluzioni dell'equazione di diffusione 7.6 Sorgente puntiforme in un mezzo infinito 7.7 Sorgente piana infinita 7.8 Sorgente piana infinita in un mezzo di spessore finito 7.9 Sorgente piana con due lastre di spessore finito 7.10 Lunghezza di diffusione 7.11 Albedo 8. Teoria dell'“età” del neutrone 8.1 Modello di rallentamento continuo 8.2 Equazione dell'“età” senza catture 9. Il reattore termico omogeneo senza riflettore 9.1 Equazione critica 9.2 Approccio alla criticità 9.3 Condizione di criticità 9.4 Instabilità materiale e geometrica 9.5 Tempo di generazione 9.6 Reattori con diverse geometrie 9.6.1 Lastra infinita 9.6.2 Parallelepipedo rettangolare 9.6.3 Sfera 9.6.4 Cilindro finito 10. Moltiplicazione subcritica 11. Il reattore omogeneo con riflettore 11.1 Un gruppo di neutroni 11.2 Lastra piana infinita 11.3 Risparmio del riflettore 11.4 Il rapporto tra flusso massimo e medio in un reattore a lastre 11.5 Due gruppi di neutroni 12. Equazione di trasporto 12.1 Teoria del trasporto 12.2 Equazione cinetica di trasporto 13. Approssimazioni di trasporto (approssimazioni più sofisticate) 13.1 Approssimazione “Pn" 13.2 Approssimazione multigruppo 14. Librerie multigruppo 14.1 La libreria “variabile”. Metodo dell'iterazione della potenza. 14.2 La libreria “ABBN" 15 Equazione cinetica 15.1 L'equazione "inhour" 15.2 Soluzione con una famiglia di precursori 16 Coefficienti di reattività (p, f , Pnl ) 17 Dinamica non lineare del reattore 18 Avvelenamento da prodotti di fissione 18.1 Avvelenamento dovuto allo xeno 18.2 Avvelenamento dovuto al samario 19 Burnup e ciclo del combustibile 20 Reattore eterogeneo 20.1 Fisica del reattore microscopico (fattore K) 20.1 Fisica del reattore macroscopico 21 Teoria delle perturbazioni (opzionale) 21.1 Flusso di aggiunti 21.2 Formulazione perturbativa della reattività

Laurea Triennale in Ingegneria o Fisica.

"The elements of nuclear reactor theory" di Glasstone e Edlund. Note distribuite dal docente.

Si valuterà la abilità dello studente di descrivere in maniera qualitativa (a parole) e quantitativa (con formule matematiche) i fenomeni fisici alla base della neutronica applicata al nocciolo del reattore nucleare a fissione. Lo studente dovrà anche presentare e commentare i risultati del progetto assegnato, dimostrando di padroneggiare le procedure matematiche e numeriche utilizzate.