Темы лекций (или разделов лекций)

1. Задачи и содержание курса. Терминология.

2. Роль атомной энергетики в энергетическом балансе.

3. Материалы атомной энергетики.

4. Обращение ядерного топлива.

5. Материаловедение в космической технике

 

Раздел 2. Радиационная и плазменная обработка материалов атомной энергетики (8/10)

Темы лекций (или разделов лекций)

1. Схема ядерно-энергетической установки.

2. Типы ядерных реакторов.

3. Реакторные материалы. Общие требования.

4. Материалы активной зоны:

- оболочки твэлов;

- замедлитель и отражатель нейтронов;

- поглощающие материалы системы управления и защиты;

- материалы канальных реакторов;

- материалы корпусных реакторов;

- материалы активной зоны быстрых реакторов.

5. Требования к материалам узлов, находящихся за пределами активной зоны.

6. Материалы, применяемые в реакторостроении (обобщение).

 

Раздел 3. Прочность, совместимость и радиационная стойкость реакторных материалов (семинар, 2/12)

Содержание занятий

1. Радиационные дефекты в кристаллической решётке.

2. Жаропрочность и деформация материалов.

- деформация и разрушение;

- развитие трещин;

- жаропрочность;

- ползучесть;

- разрушение при знакопеременных нагрузках («усталость»).

3. Совместимость реакторных материалов.

 

Раздел 4. Конструкционные материалы активной зоны ядерного реактора (семинар, 4/16)

Содержание занятий

1. Бериллий.

2. Графит.

3. Материалы стержней регулирования и защиты.

4. Магний и его сплавы.

5. Алюминий и его сплавы.

6. Цирконий и его сплавы.

7. Аустенитные хромоникелевые стали.

 

Раздел 5. Теплоносители ядерных энергетических установок (лекция, 2/18)

Темы лекции (или разделов лекции)

1. Требования к теплоносителям.

2. Вода.

3. Жидкометаллические теплоносители.

4. Газовые теплоносители:

- углекислый газ;

- гелий;

- воздух;

- диссоциирующие газы.

5.. Органические теплоносители.

 

Раздел 6. Делящиеся материалы (лекция+семинар 4/22 )

Содержание занятий

1. Физические свойства урана.

2. Радиационный рост урана.

3. Радиационное распухание (свеллинг).

4. Влияние облучения на механические свойства урана.

5. Сплавы урана.

6. Совместимость урана с оболочкой твэла. Коррозия урана.

7. Плутоний и его сплавы.

8. Торий и его сплавы.

9. Керамическое и дисперсное ядерное горючее.

10. Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов.

 

Раздел 7. Низкотемпературная плазма в процессах получения дисперсных материалов для атомной энергетики (лекция + семинар, 4/26)

Содержание занятий

1. Роль дисперсных материалов в атомной энергетике.

2. Плазменное производство оксидов.

3. Плазменное производство карбидного топлива.

4. Получение нитридных материалов.

5.. Плазменные процессы производства металлических порошков.

6.Физико-химические свойства материалов, полученных с помощью плазмы.

Раздел 8. Плазменные защитные покрытия в технологиях обработки материалов атомной энергетики (лекция + семинар, 4/30)

Содержание занятий

1. Проблемы износа технологического оборудования в атомной энергетике.

2. Защитные покрытия. Области применения. Методы осаждения.

3. Электроразрядные технологии осаждения защитных покрытий (дуговая металлизация, плазменное напыление, электроимпульсное напыление).

4. Защитные покрытия от коррозии, эрозии и абразивного износа.

5. Плазменное модифицирование поверхности материалов и изделий путём легирования, восстановления изношенных деталей, закалки поверхности.

6. Получение композиционных материалов с помощью плазмы.

 

Раздел 9. ВЧ электромагнитные поля в процессах получения керамических тугоплавких материалов для атомной энергетики (семинар, 4/34)

 

Содержание занятий

1. Сравнение возможностей плазменных и электромагнитных методов получения керамических материалов.

2. Применение внешних полей для интенсификации физико-химических процессов.

3. Использование прямого индукционного нагрева для плавки полупроводников и диэлектриков.

 

Раздел 10. Обработка материалов нейтронами (лекция+семинар, 8/42)

 

Содержание занятий

1. Свойства нейтронов.

2. Методы получения потоков нейтронов:

     - изотопные нейтронные источники;

     - ядерные реакторы;

     - нейтронные генераторы;

     - источники на основе ускорителей заряженных частиц;

     - спектрометрические измерения;

     - детекторы потоков нейтронов;

 

3. Особенности взаимодействия с веществом и элементы теории переноса.

4. Производство радиоактивных изотопов.

5. Производство ядерного топлива.

6. Ядерное легирование кремния.

7. Нейтронография.

8. Нейтронно-активационный анализ вещества.

9. Нейтронная дефектоскопия лёгких сред.

10. Нейтронозахватная терапия.

11. Производство фармацевтических препаратов.

12. Высокотемпературные ядерные реакторы для производства водорода.

 

Раздел 11. Управляемый термоядерный синтез (лекция 6/48)

 

Содержание занятий

 

1 Принципы и основные реакции управляемого термоядерного синтеза.

2. Термоядерный реактор с магнитным удержанием плазмы (на примере проекта ИНТОР).

3. Инерциальный термоядерный синтез.

4. Материаловедение управляемого термоядерного синтеза.

 

Раздел 12. Физика космоса (лекция, 6/54)

 

Содержание занятий

1. Основные характеристики космоса. Солнечная система.

2. Свойства вакуума.

3. Электромагнитное излучение Солнца.

4. Заряженные частицы. Радиационные пояса Земли.

5. Космические лучи, галактическое излучение, нейтроны.

Раздел 13. Дозиметрия излучений в процессе радиационных испытаний (семинар, 2/56).

 

Содержание занятий

1. Постановка задачи.

2. Фотографические методы.

3. Химические методы.

4. Тепловые методы.

5. Определение плотности потока заряженных частиц.

6. Дозиметрия источников, имитирующих излучение Солнца.

 

Раздел 14. Имитаторы условий космического пространства, в том числе потоков заряженных частиц (семинар, 2/58).

 

Содержание занятий

 

1. Имитация космического пространства.

2. Имитация вакуума и влияние степени разрежения среды на свойства материалов.

3. Имитаторы для испытания оптических материалов.

4. Имитаторы потока заряженных частиц с учётом их спектрального распределения.

 

Раздел 15. Электризация космических аппаратов (семинар, 2/60).

 

Содержание занятий

 

1. Механизмы электризации. Уравнение баланса токов.

2. Экспериментальные исследования электризации.

3. Методы снижения эффектов электризации.

 

Раздел 16. Воздействие потоков микрометеоритов (лекция, 2/62).

Содержание занятий

 

1. Характеристики микрометеоритов и космической пыли.

2. Физика взаимодействия микрометеоритов с элементами оболочки космического аппарата.

3. Имитация микрометеоритных ударов в лабораторных условиях.

 

Раздел 17. Радиационные испытания материалов и изделий (лекция+семинар, 4/66).

 

Содержание занятий

 

1. Постановка задачи. Цель и основные требования к радиационным испытаниям.

2. Принципы проведения радиационных испытаний. Критерии подобия.

3. Радиационные испытания материалов с помощью моделирующих установок.

4 Источники электромагнитного излучения для имитации условий космического пространства и радиационные испытания космической аппаратуры

5. Источники для имитации электромагнитного излучения Солнца.

6. Источники для имитации рентгеновского и гамма-излучения.

7. Источники для имитации электронов.

8. Источники для имитации протонов и тяжёлых заряженных частиц.

9. Методика радиационных испытаний материалов и изделий космических аппаратов.

10. Фактор комплексного радиационного воздействия.

Раздел 18. Плазменная установка для осаждения модифицирующих покрытий на элементы космических аппаратов (практическое занятие, 10/76)

Содержание занятий

1. Постановка задачи. Цель и основные требования к установке. Техническое задание.

2. Проектирование установки.

3. Комплектование и изготовление.

4. Сооружение. Настройка.

5. Технология осаждения покрытий (на примере оптического солнечного отражателя).