Detail předmětu

Jaderná energetika

FSI-LJEAk. rok: 2025/2026

Předmět seznamuje se základními zákonitostmi přeměny jaderné energie ze štěpení jader v tepelnou, mechanickou a elektrickou energii a s principiálními a konkrétními řešeními reaktorů a strojních zařízení jaderných elektráren. Dále jsou představeny alternativní zdroje energie (palivové články, tepelná čerpadla) a doplňkové transformační technologie (tepelná absorpční oběhy) uplatnitelné v energetických systémech. Pozornost je dále věnována možným způsobům akumulace elektřiny a tepla.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Vstupní znalosti

Fyzika se zaměřením na jádro atomu, termomechanika, oběhy energetických zařízení.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Zápočet: Aktivní účast na cvičení. Splnění úkolů k samostatnému vypracování statí a zadaných výpočtů.
Zkouška: Prověřuje se znalost chápání principů jaderné energetiky a
znalost zařízení pro přeměnu jaderné energie v tepelnou, mechanickou
a elektrickou a znalost metod zajištění jaderné bezpečnosti.
Účast na přednášce je nepovinná.
Účast na cvičení je povinná. Na cvičení bude prováděna prezence studentů. Maximální počet neomluvených neúčastí 2. V případě větší absence je student povinen vypracovat individuální práci podle požadavků učitele.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s principy přeměn jaderné energie
a používanými technologiemi jaderných elektráren. Představeny budou i alternativní zdroje energie včetně jejich technologického zajištění.
Studenti se naučí základům výpočtů jaderných a alternativních energetických zdrojů. Seznámí se s technologickým vybavením pro jejich využívání.

Základní literatura

Heřmanský, B.: Termomechanika jaderných reaktorů. Academia, 1986
Murray, R., L. Nuclear Energy - an introduction to the concepts, systems, and applications of nuclear processes. Butterworth-Heinemann. 2001

Doporučená literatura

Dubšek, F.: Jaderná energetika. PC-DIR Brno, 1994
Heřmanský, B.: Termomechanika jaderných reaktorů. Academia, 1986

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-SUE-P magisterský navazující 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.

Osnova

  1. Svět nejmenších rozměrů
  2. Svět nejmenších rozměrů II
  3. Jaderná energetika
  4. Cyklus jaderného paliva, Štěpení uranu. Radioaktivní odpady.
  5. Geneze neutronů, pohlcování a rozptyl neutronů, výtěžnost jaderných reakcí jaderného paliva .
  6. Jaderné reaktory I
  7. Jaderné reaktory II
  8. Vodíková energetika – palivové články
  9. Tepelná čerpadla I
  10. Tepelná čerpadla II
  11. Absorpční oběhy, tepelné transformery
  12. Akumulace energie, P2G
  13. Zkapalněný zemní plyn
  14. Chytré energetické systémy

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D.

Osnova

1. Základní pojmy
2. Problematika jaderného paliva a odpadu.

4. Specifika jednotlivých typů jaderných reaktorů.
5. Výpočet kritické velikosti a kritického složení reaktoru.
6. Tepelné a hydraulické výpočty reaktoru.
7. Tepelná a technologické schémata jaderných elektráren.
8. Parametry tepelných čerpadel
9. Návrh instalace tepelného čerpadla.
9. Výpočet parního akumulátoru.
10. Absorpční oběhy.
11. Kondenzační výměníky tepla.
12. Termoelektrický generátor.
13. Technologie power-to-gas.