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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2014/2015
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 089483 - FISICA DEI MATERIALI NUCLEARI + FISICA DEI SISTEMI AMORFI E NANOCRISTALLINI
  • 089481 - FISICA DEI MATERIALI NUCLEARI
Docente Beghi Marco
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (424) INGEGNERIA NUCLEARE* AZZZZ089484 - FISICA DEI MATERIALI NUCLEARI
093571 - FISICA DEI MATERIALI NUCLEARI + ADVANCED THERMAL HYDRAULICS AND SAFETY OF NUCLEAR REACTORS
089483 - FISICA DEI MATERIALI NUCLEARI + FISICA DEI SISTEMI AMORFI E NANOCRISTALLINI

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Obiettivi del corso sono l’analisi delle proprietà fisiche dei materiali di impiego in campo nucleare, l’analisi degli effetti dell’irraggiamento, e la loro interpretazione in termini di meccanismi microscopici e di evoluzione della microstruttura. L’attenzione è in particolare focalizzata sull’irraggiamento neutronico di metalli e di ceramici, quale avviene negli impianti nucleari.

Argomento 1: Richiami di fisica dei solidi e di metallurgia fisica

  • Difetti nei cristalli: vacanze, interstiziali, dislocazioni, bordi di grano
  • Diffusione e auto-diffusione nei solidi
  • Deformazione plastica e creep: caratteristiche, interpretazione mediante i moti delle dislocazioni (glide, climb e interazioni con i difetti di punto)

Argomemto2 : L’irraggiamento

  • Richiami sui fenomeni di urto, elastico e inelastico
  • Cenni all’irraggiamento con particelle cariche (ioni, elettroni), irraggiamento con neutroni: scattering, reazioni nucleari
  • Irraggiamento con neutroni energetici: primary knocked atom, cascate collisionali; i dpa

Argomento 3: Evoluzione della microstruttura dei metalli irraggiati

  • Mobilità dei difetti alle diverse temperature; l’evoluzione di una popolazione di difetti: annichilazione, aggregazione (dislocation loops, voids, bubbles), interazione con i pozzi, enhanced diffusion
  • Effetti macroscopici: irradiation enhanced creep, irradiation induced creep, swelling, growth, infragilimento, enhanced segregation

Argomento 4: Proprietà dei combustibili nucleari ceramici

  • I biossidi di uranio e di plutonio: proprietà, effetti della temperatura (sinterizzazione) e dei gradienti termici (ristrutturazione)
  • Cenni ad altri combustibili: carburo e nitruro di uranio

Argomento 5: Interazione della radiazione gamma con la materia

  •  fenomeni fondamentali
  •  cenni al loro sfruttamento negli schermi

Argomento 6: fenomeni chimici nei reattori ad acqua

  • meccanismi fondamentali di corrosione; la corrosione dello zirconio in acqua
  • la radiolisi dell'acqua, i trattamenti di 'chimica dell'acqua'

 


Note Sulla Modalità di valutazione

La valutazione viene effettuata con un esame orale. Essa si focalizza in perticolare sulla comprensione e l'acquisizione dei concetti chiave proposti nel corso.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaGary. S. Was, Fundamentals of Radiation Materials Science , Editore: Springer, Anno edizione: 2007, ISBN: 978-3-540-49471-3
Note:

Si tratta di un testo ampio, che contiene anche molte trattazioni dettagliate che non sono richieste per il corso

Risorsa bibliografica facoltativaDonald R. Olander, Fundamental Aspects of Nuclear Reactor Fuel Elements, Editore: Technical Information Center - U.S. Department of Energy, Anno edizione: 1976
Note:

Testo vecchio, ma tuttora molto valido. Ormai reperibile solo come file .pdf.


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
32.0
esercitazione
14.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
0.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
16/06/2021