Kursplan för Kärnreaktorteknik: dåtid, nutid och framtid

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2024-03-13 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnNuclear reactor technology: Past, present and future
  • KurskodTRA410
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTRACKS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • InstitutionTRACKS
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 97169
  • Min. antal deltagare8
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0124 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		3,8 hp3,7 hp0 hp0 hp0 hp0 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för grundnivå

Särskild behörighet

Sökande ska ha tagit 90 hp vid ansökningstillfället.
Engelska 6/B.

Kursspecifika förkunskaper

Motivationsbrev.
Urval sker genom en samlad bedömning av sökandes meriter och motivationsbrev.

Syfte

Kursens syfte är att utgöra en plattform för att arbeta med och lösa utmaningsdrivna tvärvetenskapliga autentiska problem från olika delar av samhället såsom akademin, industri och offentlig sektor. Syftet är också att studenter från olika program arbetar tillsammans och tränar på att fungera effektivt i mångdisciplinära utvecklingsteam.

Kursen beskriver kärnreaktorers teknik och fysik samt deras roll i/påverkan på samhället. Efter att ha introducerat historien om kärnkraftsutvecklingen och de grundläggande principerna för kärnreaktorer, fokuserar kursen på den del av systemet som är specifik för kärnreaktorer, dvs härden som innehåller kärnbränslepatronen. Fysiken som styr sådana system presenteras ur ett fenomenologiskt perspektiv och de viktigaste ekvationerna härleds därefter. Kursen fokuserar också till stor del på att lösa dessa ekvationer i förenklade situationer för att få fysikalisk förståelse. Kursen avslutas med att diskutera och reflektera över de samhälleliga aspekterna på kärnreaktorer och deras roll i klimatomställningen.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Generella lärandemål för Tracks-kurser
  • arbeta i tvärvetenskapliga grupper och samarbeta i grupper med olika sammansättningar
  • visa insikter om och bemästra effekterna av arkitektoniska och/eller tekniska lösningar i globala, ekonomiska, miljömässiga och samhälleliga sammanhang
  • identifiera etiska aspekter och diskutera och bedöma deras konsekvenser i förhållande till det specifika problemet
  • muntligt och skriftligt på engelska förklara och diskutera information, problem, metoder, design- och utvecklingsprocesser samt lösningar
Kursspecifika lärandemål:
  • Förklara hur ett kärnkraftverk fungerar och skillnaderna mellan olika reaktorgenerationer/teknologier.
  • Diskutera och väga deras fördelar, nackdelar och begränsningar med hänsyn till etiska aspekter.
  • Uppskatta effekter av kärnreaktorer i ett klimatperspektiv.
  • Reflektera över användningen av olika reaktorteknologier beroende på olika faktorer, såsom resursmaximering, avfallsminimering, etc.
  • Känna till ekvationerna som beskriver neutrontransport, flödestransport och värmeöverföring i kärnreaktorer.
  • Lösa sådana ekvationer för förenklade system.
  • Förstå de multifysiska och flerskaliga aspekterna av kärnreaktorer.
  • Förstå hur kärnreaktorer beter sig under nominella och icke-nominella förhållanden.

Innehåll

Tre huvudteman behandlas i kursen:
  • Kärnkraftens utvecklingshistoria. Efter att ha introducerat några begrepp inom kärnfysik och strålningsvetenskap, samt de grundläggande principerna för kärnreaktorer, presenteras historien om kärnkraftsutvecklingen. De olika generationerna av kärnreaktorer behandlas också.
  • Teknik och fysik för kärnreaktorer. Hela bränslecykeln introduceras först. Därefter presenteras de tekniska aspekterna av kärnkraftverk, innan fokus läggs på härden, det vill säga den del av systemet som innehåller kärnbränslepatronen. De olika fysikaliska fenomen som är viktiga i härden beskrivs, och de motsvarande ekvationerna härleds. Sådana ekvationer löses i förenklade situationer/konfigurationer för att få fysikalisk förståelse. Kontrollen och driften av kärnreaktorer tas slutligen upp, innan de grundläggande principerna för kärnkraftssäkerhet införs.
  • Kärnkraft för att rädda världen? Den sista delen av kursen fokuserar på kärnbränsleresurser, de risker som är förknippade med kärnkraft i allmänhet och spridningsrisker i synnerhet, samt framtidsutsikterna för denna teknologi. Kärnkraftens etiska aspekter behandlas också.

Organisation

Kursen drivs av ett lärarlag. Huvuddelen av kursen är ett utmaningsdrivet projekt. Utmaningen kan sträcka sig från att vara bred samhällelig till djup forskningsdriven. Projektuppgiften löses i grupp.

Projektarbetet kompletteras med "on-demand"-undervisning och lärande av för projektet nödvändiga kompetenser. Projektgruppen har en projektspecifik examinator, handledare från Chalmers och beroende på projektuppgift, om tillämpligt, även externa bi-handledare.

Kursen är en flippad kurs, vilket innebär att studenterna läser vissa element i egen takt på varje kapitel. Dessa följs av lärarledda interaktiva sessioner som främjar aktivt lärande. Dessa interaktiva sessioner erbjuds i ett hybridupplägg: studenterna kan därmed delta på plats på Chalmers eller på distans via webben (Chalmers studenter kan bara delta på plats). När man deltar på distans är kursen alltså helt webbaserad. Sessionerna organiseras vanligtvis på fredagseftermiddagar och är till stor del baserade på grupparbeten/aktiviteter som främjar interkulturella och tvärvetenskapliga samarbeten mellan studenter. Dessutom behöver grupperna arbeta med några projekt som erbjuds under kursens gång. Genom att tillämpa de inlärda begreppen på praktiska exempel och via stöd från lärarkåren kommer studenterna att utveckla en fördjupad förståelse för kärnkraftsteknologi.

Litteratur

Med input från lärarlaget kommer studenterna att utveckla förmågan att identifiera och skaffa relevant litteratur genom hela sitt projekt.

Examination inklusive obligatoriska moment

Examinationen baseras löpande på uppgifter genom samtliga kursmoduler. Uppgifterna är relaterade till klassrummets aktiviteter, samt till det förberedande arbetet inför dessa aktiviteter. För att klara kursen behöver man bör lösa ett tillräckligt antal av dessa uppgifter för varje kursmodul.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på kurs:
    • 2024-03-10: Lärandemål Lärandemål ändrat av UOL
      Uppdaterat lärandemål