Programma del corso di Fondamenti e Applicazioni dell'Energia Nucleare A.A. 2023/2024
Testi di riferimento
Testi di base usati a lezione:
- W.M. Stacey, "Nuclear Reactor Physics", 2nd Edition, Wiley-VCH
- J.P. Friedberg, "Plasma Physics and Fusion Energy", Cambridge University Press
Per approfondimenti:
- B. Montagnini, "Lezioni di Fisica del Reattore Nucleare", Università di Pisa (disponibile su Virtuale)
- J.R. Lamarsh, "Introduction to Nuclear Reactor Theory", Addison-Wesley (1961), https://hdl.handle.net/2027/coo.31924004142463
- G.I. Bell, S. Glasstone, "Nuclear Reactor Theory", Litton Educational Publishing (1970), https://www.osti.gov/biblio/4074688
- J.J. Duderstadt, L.J. Hamilton, "Nuclear Reactor Analysis", Wiley (1976), https://deepblue.lib.umich.edu/handle/2027.42/89079
- J.A. Mahaffey, "Nuclear Accidents", Pegasus Books (2015)
- C. Tucker, "How to Drive a Nuclear Reactor", Springer (2019), https://doi.org/10.1007/978-3-030-33876-3
Lezione 18/09/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Introduzione Storica I (Dispense Docente)
Lezione 22/09/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Introduzione Storica II (Dispense Docente)
Lezione 25/09/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Introduzione Storica III (Dispense Docente)
Lezione 29/09/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Neutron Nuclear Reactions I: nuclidi stabili, energia di legame, fissione, sezioni d'urto, prodotti di fissione, energia da fissione (Stacey 1.1, Montagnini 2.1.1-2.1.4)
Lezione 02/10/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Neutron Nuclear Reactions II: cattura radiativa, nucleo composto, scattering elastico ed anelastico (Stacey 1.2-1.3, Montagnini 1.3.2-1.4)
Lezione 06/10/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Sezioni d'urto per nuclidi rilevanti (Stacey 1.4-1.5)
- Cinematica dell'Urto Elastico e perdita media di energia (Stacey 1.6)
Lezione 09/10/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Flusso, densità e corrente neutronici (Montagnini 2.2.3)
- Tasso di reazione e media sezioni d'urto (Montagnini 2.3-2.4)
- Reazione a Catena di Fissione e Ciclo di Vita del Neutrone (Stacey 2.1)
Lezione 13/10/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Criticità (Stacey 2.2)
- Transitori di Criticità ed Effetto dei Neutroni Ritardati (Stacey 2.3)
- Classificazione dei Reattori Nucleari (Stacey 2.4)
Lezione 16/10/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Teoria della Diffusione Neutronica (Stacey 3.1, Montagnini 3.1-3.4)
Lezione 23/10/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Soluzione della Equazione della Diffusione per sorgenti piana e puntiforme (Stacey 3.2) e lunghezza di migrazione (Stacey 3.5)
Lezione 27/10/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Soluzione della Equazione della Diffusione Neutronica in un Reattore a Lastra Piana e Interpretazione della Condizione di Criticità (Stacey 3.6)
Lezione 30/10/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Fattore di Svantaggio Termico (solo definizione), Sezioni d'Urto Effettive e Utilizzazione Termica (Stacey 3.8)
- Derivazione dell'Equazione Multigruppo per Mezzo Infinito, Proprietà Matematiche e Soluzione a due Gruppi (Stacey 4.2, Dispense del Docente)
Lezione 03/11/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Derivazione dell'Equazione della Diffusione Multigruppo per Mezzo Finito, Proprietà Matematiche e Soluzione a due Gruppi con Derivazione del Coeffficiente di Moltiplicazione (Stacey 4.4, Dispense del Docente)
Lezione 06/11/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Cinetica Punto: Equzione InHour per 6 Gruppi di Ritardati (Dispense del Docente)
- Cinetica Punto: Semplificazione a un Gruppo e Super-Pronto Criticità (Dispense del Docente)
Lezione 13/11/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Ciclo dell'Uranio ed Evoluzione del Combustile in Reattori Termici (Stacey 6.1)
- Avvelenamento da Xenon (Stacey 6.2, solo pp. 213-215)
Lezione 17/11/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Fertilizzazione, Ciclo Chiuso del Combustibile, MOX (Stacey 6.3, 6.5)
- Gestione e Tipologie di Scorie Radioattive (Stacey 6.6)
Lezione 20/11/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Elementi di Sicurezza nei Reattori nucleari (Stacey 8.1-8.2)
- Reattore BWR (Dispense USNRC)
Lezione 24/11/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Reattore PWR (Dispense USNRC)
Lezione 27/11/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Incidente di Three Miles Island (Stacey 8.4, USNRC Report)
- Incidente di Chernobyl (Stacey 8.4, INSAG Report)
- Incidente di Fukushima (Report IAEA)
Lezione 01/12/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Reattori di IV Generazione (IV Gen Roadmap)
Lezione 04/12/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Reazioni Nucleari di Fusione (Friedberg 2.4)
Lezione 11/12/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Sezioni d'Urto Fusione, Reaction Rate Medio e Bremsstrahlung (Friedberg 3.2-3.4, 3..5.1, 3.5.4)
Lezione 15/12/2023 (2 ore, aula 0.5)
- Bilancio di Potenza Generico in un Reattore a Fusione (Friedberg 4.1-4.4)
Lezione 18/12/2023 (3 ore, aula 2.7B)
- Bilancio di Potenza nel Plasma: Ideal Ignition e Ignition (Friedberg 4.5)
- Bilancio di Potenza nel Reattore: Physics e Engineering Gain Factor (Friedberg 4.6)
