Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный

Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Национальный
исследовательский ядерный университет «МИФИ»
(НИЯУ МИФИ)
ПРОГРАММА ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ
«Современные проблемы материаловедения ЯЭУ»
Направление подготовки: 150100 — Материаловедение и технологии материалов
Приоритетное направление модернизации и технологического развития экономики
России -разработка ядерных, энергодвигательных установок космического
назначения
Согласование: ФГУП «НИИ НПО »ЛУЧ»
Цель подготовки по программе:
прошедший подготовку и итоговую аттестацию должен быть готов к работе с современными
конструкционными
и
топливными
материалами
ЯЭУ;
анализу
совместимости
конструкционных и топливных материалов ЯЭУ; выбору материалов для конструктивных
элементов активных зон ЯЭУ; исследованию материалов активных зон ЯЭУ.
Москва, 2012
Объем программы и виды учебной работы
Вид учебной работы
Общий объем программы
Лекционные занятия
Лабораторные и практические занятия
Самостоятельная работа, включая работу по подготовке к промежуточному и
итоговому контролю
Текущий /промежуточный контроль
Выполнение итоговой / выпускной аттестационной работы
Всего часов
84
32
40
10
2
УЧЕБНЫЙ ПЛАН
№
п/п
Наименование
модулей
Всего
часов
Лекции
1
Модуль 1. Современные проблемы
материаловедения ЯЭУ
Итоговая аттестация по программе
ИТОГО
В том числе
Практические (лабораторные)
занятия с указанием мест
проведения
84
32
40+10СП’ (НИЯУ МИФИ)
2
72
32
2
52
СП’ – самостоятельная подготовка
Форма итоговой аттестации по программе: зачет
Слушателям после успешного окончания обучения выдаются свидетельства
о повышении квалификации
Кадровое обеспечение образовательного процесса по программе
Руководители программы:
Калин Борис Александрович, д.ф.-м.н., профессор, зав.каф.
Баранов Виталий Георгиевич, к.т.н., зав.лаб., с.н.с.
Профессорско-преподавательский состав программы:
Перлович Юрий Анатольевич, д.ф.-м.н., профессор
Исаенкова Маргарита Геннадьевна, д.ф.-м.н., доцент
Чернов Иван Ильич, д.ф.-м.н., профессор
Кохтев Сергей Александрович, к.т.н., профессор
Тенишев Андрей Вадимович, к.т.н., доцент
Волков Николай Викторович, к.т.н., доцент
Сучков Алексей Николаевич, к.т.н., ассистент
Инженерно-технический и методический персонал: 8 человек
ПРОГРАММА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
«Современные проблемы материаловедения ЯЭУ»
Область применения программы
Целевая группа специалистов, на которых ориентирована программа:
- научные сотрудники;
-ведущие инженеры;
- инженеры 1-й и 2-й категории;
-инженеры-технологи;
-начальники групп;
Вид профессиональной деятельности, на который ориентирована
программа:
- работа с современными конструкционными и топливными материалами ЯЭУ.
Программа профессионального модуля является частью образовательной программы
повышения квалификации «Современные проблемы материаловедения ЯЭУ»
в части освоения вида профессиональной (трудовой) деятельности:
работа с современными конструкционными и топливными материалами ЯЭУ
Тематический план профессионального модуля
«Современные проблемы материаловедения ЯЭУ»
№
п/п
Наименование
разделов и тем
профессионального модуля
Всего
часов
Лекции
Раздел 1.
Конструкционные
1
материалы активных зон
ЯЭУ
Раздел 2
2
Ядерное топливо
Раздел 2.
Методы
исследования
современных материалов
ЯЭУ
3
Всего
СП* - Самостоятельная подготовка
В том числе
Практические
(лабораторные)
Занятия и
самостоятельная работа
Применяемые образовательные
технологии
Способы
контроля
образова
тельных
результа
тов
20+4СП*
37
13
37
20+4СП*
13
2СП*
18
84
6
32
занятия проводятся в форме лекций и
практических
(выполнение
лабораторных
работ)
занятий.
Усвоение
материала
программы
контролируется итоговым зачетом в
виде теста Самостоятельная работа
слушателей (16 часа) подразумевает
под собой проработку лекционного
материала
с
использованием
рекомендуемой
литературы
для
подготовки к тестам, и защите
лабораторных работ.
зачет
зачет
зачет
50
2
часа
Содержание обучения по профессиональному модулю
Наименование
Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся (если Объем
разделов
предусмотрены)
часов
профессионального
модуля тем
1
2
Раздел 1. Конструкционные материалы активных зон ЯЭУ
Тема 1.1.
Содержание:
Металлы в атомной 1
Условия работы, требования и области применения материалов в атомной технике. Перспективы развития
технике
атомной энергетики в России и мире. Ядерные топливные циклы
2
Легкие металлы: бериллий, магний, алюминий
3
Цирконий и его сплавы
Лабораторные работы (при нал ичии, указываются темы)
1.
нет
Практические занятия (при наличии, указываются темы)
1. Перспективные сплавы циркония для обеспечения глубоких выгораний ядерного топлива в ВВЭР.
Текущий /промежуточный контроль по теме 1.1
Тема 1.2.
Содержание
Легированные стали 1. Физико-химические закономерности влияния легирующих элементов на структуру и свойства сталей.
в атомной технике
Теплоустойчивые, жаропрочные и жаростойкие стали
2 Углеродистые и низколегированные стали перлитного класса
3 Хромистые стали
4 Жаропрочные коррозионностойкие стали аустенитного класса и никелевые сплавы
5 Тугоплавкие металлы и их сплавы
Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)
1. Влияние химического состава на взаимодействие с продуктами деления хромоникелевых сталей и сплавов
2 Изменение структуры и характеристик дисперсионного ядерного топлива в процессе облучения.
3
*
*
1
2
3
*
*
4
*
1
1
2
2
1
*
4
6
Практические занятия (при наличии, указываются темы)
1. Перспективные направления развития радиационно-стойких корпусных сталей.
*
4
2 Новые стали и сплавы для обеспечения глубоких выгораний ядерного топлива в реакторах на быстрых
нейтронах.
Текущий /промежуточный контроль по теме 1.2.
Самостоятельная работа при изучении раздела ПМ 1. (при наличии, указываются задания)
Анализ лекционного материала и работа с литературой
4
*
4
Содержание обучения по профессиональному модулю
Раздел 2. Ядерное топливо
Тема 2.1.
Металлическое и
керамическое ядерное
топливо
Содержание
1. Условия работы и требования к ядерному топливу
*
*
1
2.
Металлическое ядерное топливо: уран и его сплавы
2
3.
Металлическое ядерное топливо: плутоний и его сплавы
1
4.
Металлическое ядерное топливо: торий и его сплавы
1
5 Керамическое ядерное топливо: оксиды
6 Керамическое ядерное топливо: карбиды
7 Керамическое ядерное топливо: нитриды
Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)
1. Структура керамического ядерного топлива и ее изменение в процессе облучения
2
1
1
*
6
Практические занятия (при наличии, указываются темы)
1. Обсуждение требований к материалам ядерного топлива.
*
2
2
Сплавы урана и плутония. Достоинства, недостатки, возможность применения.
2
3
Сравнительная характеристика керамического ядерного топлива.
2
Текущий /промежуточный контроль по теме 2.1
Тема 2.2.
Содержание
Дисперсное ядерное
1. Дисперсное ядерное топливо
топливо и микротвэлы
2 Дисперсное ядерное топливо на основе микротвэлов
Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)
1.
нет
Практические занятия (при наличии, указываются темы)
1. Принципы создания дисперсных топливных композиций.
2 Технология изготовление микротвэлов.
Текущий /промежуточный контроль по теме 1
Самостоятельная работа при изучении раздела ПМ 2. (при наличии, указываются задания)
Анализ лекционного материала и работа с литературой
*
2
2
*
*
3
3
*
4
Содержание обучения по профессиональному модулю
Раздел 3. Методы исследования современных материалов ЯЭУ
Тема 3.1.
Методы исследования
структурно-фазового
состояния и свойств
облученных
конструкционных
материалов и ядерного
топлива
*
Содержание
*
1.
2
3
4
5
Метод Оже – спектрометрии
Метод вторичной ионной масс-спектрометрии
Дифракция медленных электронов
Рентгеноспектральные методы анализа состава материалов
Спектрометрия обратно рассеянных быстрых ионов. Метод ядерных реакций
0,5
0,5
1
1
0,5
6
7
Ядерный гамма-резонанс
Схема спектрометра основанного на эффекте Мессбауэра, градуировка спектрометра.
0,5
0,5
8 Спектрометрия медленных и ультра холодных нейтронов
9 Синхротронное излучение
Лабораторные работы (при наличии, указываются темы)
1.
нет
Практические занятия (при наличии, указываются темы)
1.
нет
Текущий /промежуточный контроль по теме 3.1
Самостоятельная работа при изучении раздела ПМ 3. (при наличии, указываются задания)
0,5
1
*
Анализ лекционного материала и работа с литературой
2
2
84
Итоговая аттестация по модулю
Всего
*
*
Материально- технические условия реализации программы модуля
Материально-технические Обеспеченность реализации программы собственными материально техническими
условиями ( указать наименование , год выпуска используемого оборудования)
условия реализации
программы
Научные средства
Технические средства
Программа обеспечена учебно-методической документацией и материалами. Ее
содержание представлено в локальной сети факультета и кафедры и находится в режиме
свободного доступа для слушателей
- Прибор синхронного термического анализа STA 409 CD с квадрупольным массспектрометром QMS Aëolos фирмы «Netzsch» (Германия). 2007.
- Горизонтальный дилатометр DIL фирмы «Netzsch» (Германия). 2007.
- Установка, реализующая метод лазерной вспышки LFA 427 с максимальной рабочей
температурой 1600 °С. 2012
- Дифрактометр высокого разрешения D8 DISCOVERY, Bruker AXS GmbH, Германия. 2012
- Растровый электронный микроскоп Jeol 6610 c wdx- и edx-приставками, Япония. 2012
- Ртутный интрузионный порозиметр PMI AMP-2K-A-1 , США. 2012
- Газовый пикнометр PMI GPYC-100A, США. 2012
Компьютерноинформационные средства
Наличие внутренних сетей
и выхода Интернет
Иное (указать)
Есть дисплейный класс (в стандартной комплектации) для тренинга слушателей по
прохождению заданий и самостоятельной работы.
Имеется доступ к сети Интернет (во время самостоятельной подготовки)
нет
Информационное обеспечение образовательного процесса по модулю
Основная литература:
1.
2.
3.
4.
Физическое материаловедение:Учебник для вузов: В 6 т./Под общей редакцией Б.А. Калина. Том 6.
Часть 1. Конструкционные материалы ядерной техники. М.: МИФИ, 2008.- 672 с.
Физическое материаловедение:Учебник для вузов: В 6 т./Под общей редакцией Б.А. Калина. Том 6.
Часть 2. Ядерные топливные материалы. М.: МИФИ, 2008.-604 с.
Физическое материаловедение: Учебник для вузов: В 6 т. /Под общей ред. Б.А. Калина. – М.:
МИФИ, 2008. Том 3. Методы исследования структурно-фазового состояния материалов/ В.И.
Скрытный, В.П. Филиппов, В.Н. Яльцев. – М.: МИФИ, 2008. – 808 с.
Волков Н.В., Солонин М.И., Калин Б.А.
Физические методы исследования структуры твердых тел Ч.1. Методы электронной микроскопии.
– М.: МИФИ, 2005.
Дополнительная литература:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Конструкционные материалы ядерных реакторов: Учебник для вузов/ Н.М. Бескоровайный, Б.А. Калин, П.А. Платонов, И.П.
Чернов. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 704с.
Годин Ю.Г. Физическое материаловедение и технология МОХ-топлива. - М.: Изд-во МИФИ, 2001.-104 с.
Годин Ю.Г. Физическое металловедение плутония и его сплавов. – М.: Изд-во МИФИ, 2004.-40 с.
Годин Ю.Г., Тенишев А.В. Карбидное ядерное топливо. – М.: Изд-во МИФИ, 2007. – 68с.
Реакторное материаловедение/ Скоров Д.М. и др. М.: Атомиздат, 1979. - 344 с.
Чернов И.И., Калин Б.А., Шишкин Г.Н. Диаграммы состояния и структура конструкционных материалов ядерных реакторов/
Учебное пособие. М.: Изд-во МИФИ, 1989. - 84 с.
Котельников Р.Б. и др. Высокотемпературное ядерное топливо. М.: Атомиздат, 1978. - 432 с.
Самойлов А.Г. и др. Дисперсионные твэлы, т. I и II. М.: Энергоатомиздат, 1982.
Уран и его сплавы/ Ю.Н. Сокурский и др. - М.: Атомиздат, 1971. - 446 с.
Избранные методы исследования в металловедении. – М.: Металлургия, 1985.