Segurança Nuclear

Introdução:
1) Apresentação abrangente da área de engenharia nuclear;
2) Descrição sumária do ciclo de combustível, descrição dos tipos de reatores;
3) Fabricação de combustíveis;
4) Mineração;
5) Enriquecimento;
6) História da energia nuclear;
7) História de acidentes;
8) Apresentação do conceito ALARA;
9) Apresentação do tratamento de rejeitos;
10) Explicação sumária do processo de licença;
11) A energia nuclear no brasil (história e instituições);
12) Empresas;
13) Arquitetura de plantas nucleares.
Ciclo do Combustível:
1) Tipos de ciclos;
2) Ciclo do urânio e tório: mineração, conversão, enriquecimento, materiais, fabricação, enriquecimento e design;
3) Desempenho de combustíveis sob radiação;
4) Manejo de combustíveis;
5) Reprocessamento;
6) Apresentação de instalações típicas;
7) Estudo de caso: Projeto Manhattan.
Reator de Potência:
1) Descrição de uma planta nuclear PWR e BWR – Arquitetura;
2) Descrição do núcleo e do sistema de resfriamento;
3) Instrumentação ex e in-core;
4) Descrição do sistema de controle de reatividade;
5) Descrição dos sistemas de segurança;
6) Arquitetura de controle;
7) Apresentação de diferentes tipos de contenções;
8) Sistemas de segurança de contenções;
9) Descrição do sistema fornecimento de energia;
10) Sistema de geração de energia e conversão de vapor.

Estudos de Casos:
1) Explosion at SL-1 prototype at the National Reactor Testing Station;
2) Loss of coolant and partial core meltdown due to operator errors and technical flaws in Three Mile Island;
3) A flawed reactor design and inadequate safety procedures led to a power surge that damaged the fuel rods of reactor no. 4 of the Chernobyl power plant;
4) Tokaimura nuclear accident; Fukushima – tsunami flooded and damaged the plant’s 3 active reactors, drowning two workers. Loss of backup electrical power led to overheating, meltdowns, and evacuations.
Análise:
1) Aplicação das regras determinísticas para análise de acidentes;
2) NUREG-0800, ch-15;
3) Análise e descrição da evolução do comportamento de sistemas em operação normal e acidentes durante acidente de base de projeto;
4) Aplicação das regras de falha simples;
5) Emprego de códigos de análise de acidentes ANS 18.14;
6) Estudo das relações de probabilidade/consequências na classificação de eventos;
7) Apresentação do código RELAP.

Física Nuclear e Matemática:
1) Curso onde conceitos fundamentais sobre matemática e física nuclear utilizadas no transcorrer do curso são apresentados;
2) Apresentações das principais funções matemáticas a serem empregadas;
3) Conceitos de cálculo;
4) Fundamentos da física moderna e relatividade;
5) Decaimento e transmutação radioativa;
6) Descrição do núcleo e das forças fundamentais;
7) Apresentação das principais reações nucleares de interesse;
8) Conceitos de estrutura nuclear;
9) Descrição do átomo;
10) Energias de ligação.
Ciclo do Combustível:
1) Decaimento radioativo: tipos e modelos;
2) Física do processo de enriquecimento e descrição de uma centrífuga;
3) Física da regeneração;
4) Transmutação do combustível sob irradiação e campo neutrônico;
5) Desenvolvimento de defeitos sob irradiação.
Reatores de Potência:
1) Física aplicada à Reatores de Potência;
2) Partida, funcionamento, e operação de reatores;
3) Ciclo de operação;
4) Interpretação de acidentes sob a ótica destes conceitos;
5) Operação de reatores sob acidentes da base de projetos;
6) Operação dos sistemas da contenção sobre os acidentes de base de projeto.
Química do Ciclo do Combustível e Reator de Potência:
1) Química do tratamento de rejeito & conversão: estudo de caso das instalações brasileiras e americanas;
2) Tratamento da água do sistema primário e secundário.

1) Introdução;
2) Funções PDF e CDF;
3) Médias e variância;
4) Distribuições: normal e gaussianas;
5) Interpretação de resultados e testes de hipóteses.

Termodinâmica e Ciclos de Potência:
1) Curso sumário de termodinâmica aplica ao ciclo de RANKINE para plantas nucleares.
Termo Hidráulica e Neutrônica: Funcionamento de um Reator de Potência:
1) Disciplina onde os alunos farão Seminário sobre a operação de reatores de potência.

1) Descrição das arquiteturas dos sistemas elétrico e I&C de plantas PWR;
2) Descrição dos sistemas das plantas de Angra dos Reis.

1) Descrição da aplicação dos fenômenos externos: sismos, tornados, no carregamento de estruturas;
2) Descrição de fenômenos e modelos de dispersão atmosférica;
3) Descrição do levantamento e dispersão da radiação por Grupos críticos – NORMATIZAÇÃO.

1) Descrição dos processos de interação da radiação com a matéria com objetivo de prover a compreensão de detectores de radiação;
2) Física do estado sólido para detectores semicondutores;
3) Descrição de diversos tipos de detectores;
4) Envelhecimento de materiais por radiação e seus efeitos sobre a detecção de radiação.
Instrumentação, Detecção e Monitoração da Radiação:
1) Sistemas de detecção da radiação em Plantas nucleares;
2) Introdução a eletrônica de detectores;
3) Detectores de nêutrons: ex e in-core;
4) Sistemas de alarme de criticalidade;
5) Medida da radiação e aplicação de conceitos estatísticos;
6) Espectroscopia;
7) Detectores empregados em proteção radiológica;
8) Supressão de fundo.

1) Descrição dos principais sistemas de tratamento de rejeito;
2) Descrição de casos dos sistemas de Angra;
3) Tratamento de gases, líquidos e sólidos;
4) Estimativa de rejeitos.

1) Conceitos de metalurgia voltados para a compreensão da falha mecânica e processos de fabricação de componentes;
2) Conceitos de química voltados a compressão do processo de tratamento do fluído de refrigeração de reatores;
3) Processo de conversão;
4) Processos de tratamento de rejeitos;
5) Processos de desgaste e envelhecimento.
Mecânica, Carregamento de Estruturas e Metalurgia do Desgaste e Análise de Falhas:
1) Projeto de dispositivos mecânico SOB A ÓTICA DE CARREGAMENTO BASEADA EM ACIDENTES DE PROJETO, VOLTADAS A ANÁLISE DE RISCO;
2) Descrição dos principais casos de falhas, incidentes e acidentes causados por desgaste mecânico (p.ex.: falhas em GVs, pressurizadores, cabeça de vasos,…).
Falhas Humanas e Engenharia de Fatores Humanos:
1) Tema desenvolvido por convidado;
2) Descrição dos impactos da engenharia de fatores humanos sobre a análise de acidentes;
3) Descrição destes efeitos sobre o design de sistemas de automação e controle.
Combustíveis Nucleares e suas Falhas:
1) Descrição detalhada dos combustíveis nucleares e seus comportamentos sobre falha;
2) Evolução dos defeitos sobre radiação;
3) Evolução da mecânica dos combustíveis durante acidentes da base de projeto;
4) Comportamento do combustível durante eventos severos.

1) Apresentação dos conceitos de Risco e Análise de Segurança;
2) Assim, nessa disciplina dá-se uma introdução destes conceitos e um overview de todo o processo de análise de segurança e seus tipos, vantagens e óbices;
3) Apresentação do emprego destes conceitos em outras áreas (finanças) e gestão de risco.

Acompanhamento de Projeto.

1) Apresentação das normas do processo do Licenciamento no brasil;
2) Estudo de casos;
3) Detalhamento dos processos de licença de construção (Engenharia Civil: dimensionamento de estruturas sobre diversos tipos de eventos).
Normas Internacionais: Ciclo do Combustível e Reatores de Potência (NUREG-0800/NUREG-1150):
1) Aplicação destas normas no processo de análise de segurança.

Programas de Proteção Radiológica e Monitoração Ambiental. Programas de Manutenção e Troca de Combustível:
1) Descrição do processo de manutenção, GQ e aquisições de uma usina durante as trocas de combustíveis. Programas de Inspeção e Extensão de Vida Útil. Programas de Segurança Física e Eletrônica (Cybersecurity).
Planejamento de Emergências Nucleares:
1) Descrição de possíveis eventos severos e abordagem normativa para a gestão da usina;
2) Instalações e recursos;
3) Testes de “stress”;
4) Métodos de determinação das diversas áreas de emergência.

1) Descrição da importância dos sistemas de GQ durante as diversas etapas da vida de uma instalação; Descrição do processo de Dedicação e seus possíveis impactos na segurança.

Introdução à pesquisa, Métodos de estudo: fichamento, resenha, organização do trabalho científico, Trabalhos científicos: roteiro de pesquisa / Projeto de pesquisa / TCC.