BMETENTBsPRFAI-00

Nyomtatóbarát változatNyomtatóbarát változat
Tantárgy azonosító adatok
A tárgy címe: 
Reaktorfizikai alapismeretek
A tárgy angol címe: 
Reactor Physics Fundamentals
A tárgy rövid címe: 
ReaktorfizikaiAlapismeretek
1
1
0
v
Kredit: 
3
Ajánlott/Kötelező előtanulmányi rend
1.Követelménytárgy kódja: 
BMETENTBsPMFAI-00
1.Követelménytárgy (rövidített) címe: 
Magfizikai alapismeretek
A tantárgy felelős tanszéke: 
Nukleáris Technikai Intézet
A tantárgy felelős oktatója: 
Dr. Szieberth Máté
A tantárgy felelős oktatójának beosztása: 
egyetemi docens
Akkreditációs adatok
Akkreditációra benyújtás időpontja: 
2025.06.21.
Akkreditációs bizottság döntési időpontja: 
2025.07.16.
Tematika
A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában: 
TTK Fizikus-mérnöki BSc szak NTSE specializáció kötelezően választható tárgya
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul: 

A tantárgya célja, hogy megismertesse a hallgatókkal nukleáris energiatermelés megértéséhez szükséges alapvető magfizikai ismerteket, és reaktorfizikai hátterét, alapvető folyamatait, ezzel elősegítve a későbbi, atomenergetikához szorosan kapcsolódó tárgyak elsajátítását.

1. A láncreakció elve, sokszorozási tényező fogalma, 4- és 6-faktor formula. Exponenciális kísérlet.
2. Neutrontranszport alapvető mennyiségei: irányfüggő és skalárfluxus, áram, parciális áramok. Lineáris anizotrópia fogalma. Diffúzióelmélet alapjai, Fick-törvény.
3. Diffúzióegyenlet egycsoport, homogén közelítésben. Időfüggő és stacioner eset. Kritikusság feltétele. Helmholtz-egyenlet megoldása különböző geometriákba forrásos és forrás nélküli esteben.
4. Kétcsoport diffúzióelmélet, Fermi-kor. Heterogén reaktorok leírása, moderálási görbe, optimális, alul- és felülmoderáltság, reaktivitás-visszacsatolások, inherens biztonság.
5. Reaktorkinetika alapjai. Reaktivitás fogalma. Pontkinetikai egyenletrendszer, reciprokóra egyenlet, prompt kritikusság fogalma és a későneutronok szerepe a reaktorok szabályozhatóságában.
6. Reaktorokban zajló hosszú távú folyamatok. Kiégés, Pu-izotópok és másodlagos aktinidák keletkezése. Reaktormérgek, Xe- és Sm-mérgezettség. Reaktivitásszabályozás eszközei. Reaktivitástartalék fogalma és alakulása egy kampány során.

The primary aim of this module is to equip students with the fundamental knowledge and conceptual understanding of reactor physics that are essential for comprehending the physical principles underlying nuclear energy production. In addition, the course provides a solid foundation for gaining a deeper insight into nuclear processes occurring throughout the universe. The knowledge acquired during the course will also support the successful study of later modules closely related to nuclear energy applications.

1. Principles of nuclear chain reaction, multiplication factor, 4- and 6-factor formulas. 
2. Neutron slowing down process, laws of neutron scattering, moderator parameters, most important moderator materials. 
3. Neutron transport quantitites, linear anisotropy, diffusion theory, Fick`s law, description of leakage.
4. One group homogenous diffusion equation, criticality condition, flux distribution with and without source in different geometries. 
5. Reactor kinetics, time dependent diffusion equation, neutron lifetime, reactivity, generation time. 
6. Point kinetics, inhour equation, role of delayed neutrons, prompt criticality.
7. Burnup processes. Fluent, burnup and effective time. Accumulation of Pu isotopes. Conversion. Reactor poisons. Xe- and Sm-poisoning. Reactivity controll and excess reactivity.
Követelmények szorgalmi időszakban: 
Egy zárthelyi megírása és aktív részvétel a gyakorlatok legalább 80%-án. / Pass grade for written test and personal attendance and active participation in at least 80% of the practices.
Követelmények vizsgaidőszakban: 
Szóbeli vizsga / Oral exam
Pótlási lehetőségek: 
Pótlási héten TVSZ szerint. / Re-take of written test is possible during the period for retakes.
Konzultációs lehetőségek: 
Oktatóval egyztetett időpontban / According to personal arrangement with the lecturer.
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: 
Kenneth Krane: Introductory Nuclear Physics (John Wiley and Sons, 1988)
Jean-Louis Basdevant, Michel Spiro, James Rich (2005) Fundamentals in Nuclear Physics, Springer New York, NY
James J. Duderstadt, Louis J. Hamilton: Nuclear Reactor Analysis, John Wiley&Sons, New York, 1976, online: https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/89079/1976_Nuclear_Reactor_Analysis.p df (last access: 19 Dec 2023)
A tárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
Kontakt óra: 
28
Félévközi felkészülés órákra: 
14
Felkészülés zárthelyire: 
14
Zárthelyik megírása: 
0
Házi feladat elkészítése: 
14
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló): 
0
Egyéb elfoglaltság: 
0
Vizsgafelkészülés: 
20
Összesen: 
90
Ellenőrző adat: 
90
A tárgy tematikáját kidolgozta
Név: 
Dr. Szieberth Máté
Beosztás: 
egyetemi docens
A tanszékvezető neve: 
Dr. Czifrus Szabolcs