Reaktortechnik: Physikalisch-technische Grundlagen

Medientyp: E-Book

Titel: Reaktortechnik : Physikalisch-technische Grundlagen

Enthält: Reaktortechnik; Danksagung; Inhaltsverzeichnis; 1Situation der Kernenergie in Deutschland; 2 Struktur der Materie und Kernreaktionen; 2.1 Strukturbereiche und ihre Physik; 2.1.1 Struktur der Atomkerne; 2.1.2 Struktur der Nukleonen; 2.1.3 Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik; 2.1.4 Kernaufbau; 2.1.5 Bindungsenergie; 2.1.6 Schalenmodell; 2.1.7 Tröpfchenmodell; 2.1.8 Stabilität der Atomkerne; 2.2 Radioaktivität; 2.2.1 α-Strahlung; 2.2.2 β-Strahlung; 2.2.3 γ-Strahlung; 2.2.4 Nachweis von α-, β- und γ-Strahlung; 2.3 Kernumwandlungen; Literatur; Literatur; 3 Kernspaltung
3.1 Auslösung der Kernspaltung3.2 Spaltprodukte; 3.3 Energiefreisetzung bei der Spaltung; 3.4 Neutronenerzeugung; 3.4.1 Neutronenausbeute; 3.4.2 Verzögerte Neutronen; 3.4.3 Energiespektrum der Spaltneutronen; Literatur; Literatur; 4 Neutronenreaktionen; 4.1 Wechselwirkung von Neutronen mit Materie; 4.1.1 Neutronenstrom und Neutronenflussdichte; 4.1.2 Schwächung eines Neutronenstrahles; 4.1.3 Wirkungsquerschnitt; 4.2 Wirkungsquerschnitte für Einzelprozesse; 4.3 Reaktionswahrscheinlichkeit; 4.3.1 Makroskopischer Wirkungsquerschnitt; 4.3.2 Reaktionsrate
4.4 Energieabhängigkeit der Wirkungsquerschnitte4.4.1 1/v-Bereich; 4.4.2 Resonanzbereich; 4.4.3 Schneller Bereich; 4.4.4 Korrektur der thermischen Wirkungsquerschnitte; 4.5 Differentieller Wirkungsquerschnitt; 4.5.1 Differentieller Streuquerschnitt der Energieverteilung; 4.5.2 Isotrope Streuung; 4.6 Bremsung von Neutronen; 4.6.1 Der Bremsstoß; 4.6.2 Energieverteilung nach dem Stoß; 4.6.3 Lethargie; 4.6.4 Mittlerer Energieverlust pro Stoß; 4.6.5 Bremszeit; 4.6.6 Stoßdichte und Bremsdichte; 4.7 Resonanzabsorption; Literatur; Literatur; 5 Unendlich ausgedehnter Reaktor; 5.1 Kettenreaktionen
5.2 Multiplikation in homogenen Medien5.3 Generationszyklus; 5.4 Vier-Faktoren-Formel; 5.5 Reaktivität; 5.6 Homogene und heterogene Anordnungen; 5.7 Berechnung der Vier Faktoren; 5.7.1 Berechnung von η; 5.7.2 Berechnung von f; 5.7.3 Berechnung von ε; 5.7.4 Berechnung von p in homogener Anordnung; 5.7.5 Berechnung von p in heterogener Anordnung; 5.7.6 Berechnung von p in quasihomogener Anordnung; Literatur; Literatur; 6 Neutronentransport; 6.1 Bewegung der Neutronen; 6.2 Allgemeine Transportgleichung; 6.3 Monte-Carlo; 6.4 Vereinfachungen der Transportgleichung
6.4.1 PN-Näherung der Transportgleichung6.4.2 Diffusionsgleichung; 6.4.3 Das Ficksche Gesetz; 6.4.4 Lösung der Diffusionsgleichung; 6.4.5 Grenzbedingungen; 6.4.6 Fermi-Alter-Theorie; Literatur; Literatur; 7 Diffusionsgleichung für den endlichen Reaktor; 7.1 Multiplikationsfaktor für ein endlich ausgedehntes System; 7.2 Konzept einer kritischen Anordnung; 7.3 Kritische Abmessungen eines endlichen Systems; 7.3.1 Kugelförmige Reaktoren; 7.3.2 Reaktoren mit Quaderform; 7.3.3 Reaktoren mit Zylinderform; 7.4 Neutronenphysikalische Optimierung von Reaktoren; 7.5 Heterogene Reaktoren
7.5.1 Berechnung des Neutronenflusses in der Einheitszelle

Beteiligte: Ziegler, Albert [Verfasser:in]; Allelein, Hans-Josef [Sonstige Person, Familie und Körperschaft]

Erschienen: Berlin, Heidelberg: Springer, 2013

Ausgabe: 2., neu bearb. Aufl. 2013

Umfang: Online-Ressource (XVI, 634 S. 283 Abb., 10 Abb. in Farbe, digital)

Sprache: Deutsch

DOI: 10.1007/978-3-642-33846-5

ISBN: 9783642338465

Identifikator:

RVK-Notation: UN 5100 : Reaktortechnik allgemein
ZP 3600 : Kernenergie allgemein

Schlagwörter: Kernreaktor
Kernkraftwerk
Kernreaktortechnik
Kernreaktor
Kernkraftwerk
Kernreaktortechnik

Entstehung:

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Beschreibung: Im Buch Reaktortechnik werden die physikalisch-technischen Grundlagen und deren konkrete Umsetzung in Kraftwerken beschrieben. Nach der Darstellung der kernphysikalischen und thermohydraulischen Grundlagen beschreiben die Autoren Grundprinzipien und Aufbau bewährter Reaktorkonzepte ebenso wie die neuen Entwicklungen. Einen weiteren Schwerpunkt bilden Betrieb, Werkstoff- und Zuverlässigkeitsfragen. Abschließend gehen die Autoren auf den Brennstoffkreislauf vom Uranabbau bis zur Entsorgung ein. Motivation der Herausgeber war, den heutigen Stand des Wissens der Reaktortechnik zusammenzutragen und Ingenieuren in Studium und Praxis zugänglich zu machen. Das Buch basiert auf dem von Albert Ziegler herausgegebenen Standardwerk der Reaktortechnik. Der Inhalt Situation der Kernenergie Struktur der Materie und Kernreaktionen Kernspaltung Neutronenreaktionen Unendlich ausgedehnter Reaktor Neutronentransport Diffusionsgleichung für den endlichen Reaktor Reaktordynamik Reaktorwärmetechnik Moderne Leichtwasserreaktoren Weiterentwicklungen bei Reaktoren der Generation 3+ Weitere Reaktorkonzepte Werkstoff- und Integritätskonzept Betrieb Überwachung der Betriebsparameter wichtiger Komponenten Brennstoffzyklus Die Zielgruppen Das Buch eignet sich nicht nur als Lehrbuch für Studierende, sondern auch als Nachschlagewerk für die berufliche Praxis. Die Herausgeber Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Hans-Josef Allelein studierte Physik an der RWTH Aachen, und promovierte dort 1979 mit seiner in der KFA Jülich angefertigten Dissertation. Er war danach zunächst bei der Firma Interatom an der Entwicklung des SNR-300 sowie des HTR-Modul beteiligt und anschließend langjähriger Mitarbeiter bei der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS). Seit 2008 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Reaktorsicherheit und -technik an der RWTH Aachen sowie einer der Direktoren des Instituts für Energie- und Klimaforschung im Forschungszentrum Jülich. Prof. em. rer. nat. Albert Ziegler war nach seiner Promotion 1952 in leitender Funktion in der Abteilung Reaktortechnik von Siemens tätig. Darauf folgte zunächst die Leitung der Kernkraftwerksabteilung von 1964 bis 1967 und dann bis 1971 die Leitung der Entwicklung des Schnellbrüters. Von 1971 bis zu seiner Emeritierung 1986 hatte er den Lehrstuhl für Reaktortechnik der Ruhr-Universität Bochum inne.

Reaktortechnik - [2., neu bearb. Aufl. 2013]

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