Unidade: Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Mecânica Dados de identificação
Disciplina: FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA NUCLEAR Período Letivo: 2021/1
Professor Responsável: BARDO ERNST JOSEF BODMANN Sigla: ENG03062 Créditos:
4
Carga Horária: 60h CH Autônoma: h CH Coletiva: 60h CH Individual: h
Súmula
Fundamentos de física atômica e nuclear para engenheiros. Interação das radiações com a matéria. Seção de choque, Fissão nuclear, Reação em cadeia, Criticalidade, Linhas de reatores nucleares.
Currículos
Currículos Etap
a Pré-Requisitos Natureza
ENGENHARIA CIVIL
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Adicional
ENGENHARIA ELÉTRICA
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Adicional
ENGENHARIA
QUÍMICA 4
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Adicional
ENGENHARIA DE MINAS
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Eletiva
ENGENHARIA DE
ENERGIA 7
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Obrigatóri a
ENGENHARIA
MECÂNICA 3
(FIS01182) FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO
E (MAT01354) CÁLCULO E GEOMETRIA ANALÍTICA II - A
Eletiva
Objetivos
Esta disciplina visa apresentar os fundamentos de física atomica e nuclear para engenheiros, a interação das radiações com a matéria, o conceito da seção de choque, fissão nuclear, reação em cadeia e criticalidade. A disciplina tem como topico final as linhas atuais de reatores nucleares.
Conteúdo Programático
Semana Título Conteúdo
1-2 Estrutura da matéria
Materia contínua e as suas propriedades, Moléculas, átomos e o núcleo atômico.
3-5 Radioatividade
Estrutura da matéria e o átomo, Estrutura do núcleo, Os isótopos, Radioatividade, Radiação α, Radiação β, Radiação γ, Atividade de uma amostra, Desintegração ou transmutação radioativa, Meia- vida, As Famílias radioatívas, O lixo nuclear, Tratamento de rejeitos radioatívos.
6 Energia nuclear
Matéria e energia, Conversão de energia, Conversão para energia elétrica
7-9 Reações nucleares
Reações nucleares, Energia de ligação, Fissão e fusão nuclear, Combustível nuclear, Reação em cadeia, Produtos de fissão nuclear, Controle da reação de fissão nuclear em cadeia
8 O reator nuclear convencional I
A bomba nuclear, O reator nuclear, Varetas de combustível, Barras de controle, Vaso de pressão.
9 O reator nuclear convencional II Circuito primário e secundário, A contenção, O edifício do reator.
10-12 Reatores nucleares do futuro
Novas concepções para reatores nucleares. Concepção da segurança inerente, Reator nuclear de altas temperaturas, Reator nuclear apoiado por acelerador e reator de fusão.
13-14 A segurança dos reatores nucleares
Acidente nuclear, Filosofia de sdegurança, Sistemas ativos de segurança, Projeto de uma usina nuclear
15 Acidentes nucleares
Classificação de acidentes nucleares conforme IAEA, Os acidentes de Harrisburg, Chernobyl, Hamm-Üntrop e Fukushima.
16 Recuperação Revisão da matéria do semestre e
recuperação.
Metodologia
A metodologia consiste em aulas teóricas com a utilização de meios didáticos pedagógicos e áudios visuais. As aulas serão síncronas ou assíncronas. Aulas síncronas serão realizadas usando ferramentas de web conferência do tipo Microsoft Teams, Google Meet e similares, que sejam de amplo conhecimento e sem custos para os discentes. As aulas síncronas serão gravadas e disponibilizadas de forma assíncrona para todos os discentes matriculados. O Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) a ser utilizado é Moodle, onde serão disponibilizados os links tanto para os encontros síncronos quanto para o material das aulas assíncronas. Este
ambiente também será utilizado para a realização das avaliações, sejam elas questionários ou entrega de trabalhos.
Informações sobre Direitos Autorais e de Imagem:
Todos os materiais disponibilizados são exclusivamente para fins didáticos, sendo vedada a sua utilização para qualquer outra finalidade, sob as penas legais.
Todos os materiais de terceiros que venham a ser utilizados devem ser referenciados, indicando a autoria, sob pena de plágio.
A liberdade de escolha de exposição da imagem e da voz não isenta o aluno de realizar as atividades originalmente propostas ou alternativas;
Todas as gravações de atividades síncronas devem ser previamente informadas por parte dos professores.
Somente poderão ser gravadas as atividades síncronas propostas mediante concordância prévia dos professores e colegas, sob as penas legais.
É proibido disponibilizar, por quaisquer meios digitais ou físicos, os dados, a imagem e a voz de colegas e do professor, sem autorização específica para a finalidade pretendida.
Os materiais disponibilizados no ambiente virtual possuem licença de uso e distribuição específica, sendo vedada a distribuição do material cuja a licença não permita ou sem a autorização prévia dos professores para o material de sua autoria.
Carga Horária
Teórica: 60 horas Prática: horas
Experiências de Aprendizagem
A primeira meia hora de cada aula síncrona será destinada a dirimir dúvidas, incentivando a efetiva participação dos alunos na condução da disciplina. Uma apostila será disponibilizada com o cronograma e o conteúdo da disciplina (https://www.sites.google.com/site/
bejbodmann/home/eng03062).
Critérios de Avaliação
A avaliação consiste na elaboração de três tarefas, os quais serão realizados de forma assíncrona usando o Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) Moodle. Para realizar estas avaliações, será usada a Ferramenta de Questionários do Moodle. Cada tarefa será dimensionado para ser respondido em, no máximo, 3h, porém, o discente terá um prazo de 24h para respondê-lo. As datas dos questionários serão combinadas de comum acordo com os discentes.
Para fins de aprovação e conceito será realizada a média aritmética simples das avaliações (questionários). Tendo como base uma escala de 0 a 10, o conceito final será A para aproveitamento médio maior ou igual 9, B ser for maior que 7,5 e menor que 9, C quando for maior ou igual que 6 e menor que 7,5. Aos alunos com aproveitamento médio menor que 6,0 estão previstas as atividades de recuperação.
De acordo com a Resolução do CEPE sobre o ERE, durante o período em que perdurar o ERE, fica inaplicável a atribuição de conceito FF, prevista no Parágrafo 2º, do Artigo 44, da Resolução nº 11/2013 do CEPE.
Para os estudantes matriculados até o final do período e que deixaram de participar da Atividade de Ensino, deverá ser atribuído o registro NI (Não Informado) no campo de conceito do sistema acadêmico.
Para os casos previstos no Parágrafo 1º, a justificativa do registro NI deverá conter a referência ao período de excepcionalidade.
Os casos de não informação de conceito durante o ERE, deverão ser resolvidos até o fim do segundo período letivo, após o fim da situação emergencial de saúde.
Atividades de Recuperação Previstas
Para os alunos cuja média das três avaliações estiver abaixo de 6, será realizado um encontro para esclarecimento de dúvidas e, em outro encontro, uma avaliação de recuperação com todo o conteúdo visto no semestre, através de uma tarefa a ser respondido no Moodle. O questionário de recuperação será dimensionado para ser respondido em, no máximo, 3h, porém o discente terá um prazo de 24h para respondê-lo. A data do questionário de recuperação será combinada de comum acordo com os discentes. O conceito final será apenas desta avaliação de recuperação. Aqueles alunos com aproveitamento igual ou superior a 6 nesta avaliação de recuperação obterão conceito C. Já aqueles com aproveitamento menor que 6 obterão conceito D.
Prazo para Divulgação dos Resultados das Avaliações
As notas das avaliações serão divulgadas em até 72h antes da avaliação seguinte.
Bibliografia
A Bibliografia Básica Essencial deve estar disponível de forma digital.
Básica Essencial
Bodmann Bardo E.J.. Fundamentos de Engenharia Nuclear (227 páginas) arquivo em formato pdf disponível em
https://www.sites.google.com/site/bejbodmann/home/eng03062
Duderstadt, James J.; Hamilton, Louis J.. Nuclear reactor analysis. New York: John Wiley, c1976. ISBN 0471223638.
Shultis, J. Kenneth; Faw, Richard E.. Fundamentals of nuclear science and engineering. New York: Marcel Dekker, c2002. ISBN 978-0824708344.
Stacey, Weston M.. Nuclear reactor physics. Weinheim: Wiley-VCH, c2004. ISBN 0471391271.
Básica
Knoll, Glenn F.. Radiation detection and measurementGlenn F. Knoll. New York:
Wiley, c2000. ISBN 9780471073383.
Complementar
