2024年度 学院等開講科目 物質理工学院 応用化学系 原子核工学コース
原子炉理論第二
- 開講元
- 原子核工学コース
- 担当教員
- 小原 徹 / 石塚 知香子
- 授業形態
- 講義/演習 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 月5-8 (S2-201(S224))
- クラス
- -
- 科目コード
- NCL.N406
- 単位数
- 110
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 英語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
本講義では、原子核と中性子の反応の理論の知識をもとに、原子炉の動特性、中性子の炉内空間分布、反応度フィードバック、燃焼特性について学修し、原子炉の原理と特性の理解に必要な原子炉理論の基礎の修得を目指します。
到達目標
中性子と原子核の反応の知識をもとに、原子炉の原理と特性を理解するために必要な原子炉の動特性、中性子の拡散近似、中性子の炉内空間分布、反応度フィードバック、炉心燃焼特性について理解し、基礎的な解析ができることを目指します。
キーワード
原子炉動特性、中性子拡散近似、中性子空間分布、反応度フォードバック、炉心燃焼
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
はじめにその日の課題についての講義を行い、その後理解を深めるための演習を行う。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 原子炉動特性 | 一点炉動特性モデルについて説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第2回 | 中性子拡散理論(1) 中性子拡散方程式、非増倍体系での拡散、境界条件 | 中性子拡散方程式及び非増倍体系での中性子の拡散理論について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第3回 | 中性子拡散理論(2) 拡散距離、増倍体系での拡散 | 増倍体系での中性子拡散について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第4回 | 原子炉内の中性子分布(1) 定常拡散方程式、均質炉心、中性子の漏れ | 定常状態で均質な原子炉の中性子拡散方程式の解について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第5回 | 原子炉内の中性子分布(2) 反射体付原子炉、制御棒効果 | 反射体つき原子炉の中性子拡散方程式の解について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第6回 | 炉心燃焼特性 | 原子炉の燃焼効果について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
| 第7回 | 反応度フィードバック | 原子炉の反応度フィードバック効果について説明でき、基礎的な解析ができる。 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
E.E. Lewis, “Fundamentals of Nuclear Reactor Physics”, Academic Press (2008). ISBN: 978-0-12-3-370631-7
参考書、講義資料等
John R. Lamarsh, “Introduction to Nuclear Reactor Theory”, Addison-Wesley Publishing Company, Inc. (1965).
（邦訳：ラマーシュ著、武田充司、仁科浩二郎訳、“原子炉の初等理論（上）（下）”、吉岡書店(1974）)
James J. Duderstadt, Louis J. Hamilton, “Nuclear Reactor Analysis”, John Wiley & Sons, Inc. (1976).
（邦訳：J.J. ドゥデルスタット、L.J. ハミルトン著、成田正邦、藤田文行共訳、“原子炉の理論と解析（上）（下）”、現代工学社(1981)）
George I. Bell, Samuel Glasstone, “Nuclear Reactor Theory”, Robert E. Krieger Publishing Co., Inc. (1970).
Samuel Glasstone, Alexander Sesonske, "Nuclear Reactor Engineering", Chapman & Hall, Inc. (1994).
小林啓祐著、“原子炉物理”、コロナ社(1996)
Weston M. Stacey, “Nuclear Reactor Physics”, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA (2004).
岡嶋 成晃、 久語 輝彦 、森 貴正著、“原子力教科書 原子炉物理学”、オーム社(2012)
岡 芳明編著、“原子力教科書 原子炉設計”、オーム社(2012)
Raymond L. Murray and Keith E. Holbert, "Nuclear Energy: An Introduction to The Concepts, Systems and Application of Nuclear Processes Seventh Edition", Elsevier Ltd. (2013).
(邦訳：マレー、ホルバート著、矢野豊彦監訳、”マレー原子力学入門”、講談社(2015)
成績評価の方法及び基準
原子炉の原理を理解するうえで重要な物理現象の理解度および解析能力を評価する。演習課題レポート(50%)、期末試験(50%)で評価を行う。
関連する科目
- NCL.N402 ： 原子炉理論第一
履修の条件・注意事項
原子炉理論第一で履修する理論の知識が必要
連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。
tobara[at]zc.iir.titech.ac.jp （小原教授）
オフィスアワー
事前にメールで予約すること。