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Máster Universitario en Ingeniería de Minas

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Centrales Nucleares

Código asignatura
MINGMINA-2-011
Curso
Segundo
Temporalidad
Segundo Semestre
Carácter
Obligatoria
Créditos
3
Pertenece al itinerario Bilingüe
No
Actividades
  • Prácticas de Laboratorio (6 Hours)
  • Clases Expositivas (13 Hours)
  • Prácticas de Aula/Semina (4 Hours)
Guía docente

Esta asignatura pertenece al máster de Ingeniería de Minas, concretamente dentro del módulo de Tecnología Específica en la materia de energía. Se imparte en el segundo semestre del segundo curso y es de carácter obligatorio. La asignatura comprende 75 horas de trabajo personal del alumno, de las cuales aproximadamente un 30% se corresponden con sesiones presenciales (clases expositivas, prácticas, seminarios, tutorías grupales y sesiones de evaluación) y un 70% con trabajo no presencial (uso del Campus Virtual y trabajo personal).

Los contenidos de la asignatura centrales nucleares tienen como objetivo que los alumnos comprendan el funcionamiento de una central nuclear, estudiando sus diferentes componentes y la función de los mismos en el reactor, el proceso de fisión a través del cual se produce, hoy en día, la energía nuclear, así como los residuos radiactivos que se originan y su gestión. Se hará especial hincapié en los reactores de agua ligera (LWR).

La teoría se complementa con prácticas realizadas en el aula  y en el laboratorio con el objeto de que el alumno asimile de forma más eficiente los conocimientos planteados.

Se fomenta también el desarrollo de habilidades y competencias genéricas como el trabajo en equipo, aprendizaje autónomo y la capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica.

Es deseable que el alumno haya cursado alguna asignatura relativa a Ingeniería nuclear.

Con esta asignatura se pretende que los estudiantes adquieran las siguientes competencias:

  • CB6 Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
  • CB7 Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
  • CB8 Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios
  • CB9 Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades
  • CB10 Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo
  • CG1 Capacitación científico-técnica y metodológica para el reciclaje continuo de conocimientos y el ejercicio de las funciones profesionales de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, planificación, dirección, gestión, construcción, mantenimiento,  conservación y explotación en sus campos de actividad.
  • CG2 Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico, legal y de la propiedad que se plantean en el proyecto de una planta o instalación, y capacidad para establecer diferentes alternativas válidas, elegir la óptima y plasmarla adecuadamente, previendo los problemas de su desarrollo, y empleando los métodos y tecnologías más adecuadas, tanto tradicionales como innovadores, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia y favorecer el progreso y un desarrollo de la sociedad sostenible  y respetuoso con el medio ambiente.
  • CG4 Conocimiento de la profesión de Ingeniero de Minas y de las actividades que se pueden realizar en el ámbito de la misma.
  • CG8 Capacidad para planificar y gestionar recursos energéticos, incluyendo la generación, transporte, distribución y utilización.
  • CG12 Capacidad para proyectar y ejecutar instalaciones de transporte, distribución y almacenamiento de sólidos, líquidos y gases.
  • CG14 Capacidad para proyectar y ejecutar tratamientos de aguas y gestión de residuos (urbanos, industriales o peligrosos).
  • CE6 Capacidad para planificar y gestionar recursos energéticos, incluyendo generación, transporte, distribución y utilización.
  • CE8 Capacidad para proyectar y ejecutar instalaciones de transporte, distribución y almacenamiento de sólidos, líquidos y gases.
  • CE9 Capacidad para proyectar y ejecutar tratamientos de aguas y gestión de residuos (urbanos, industriales o peligrosos).

Como competencias transversales, se tendrían:

  • CT1 Capacidad de análisis y síntesis.
  • CT2 Capacidad de organización y planificación.
  • CT3 Comunicación oral y escrita en lengua nativa.
  • CT5 Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio.
  • CT6 Capacidad de gestión de la información.
  • CT7 Resolución de problemas complejos.
  • CT8 Toma de decisiones.
  • CT9 Trabajo en equipo.
  • CT11 Habilidades en las relaciones interpersonales y la comunicación.
  • CT12 Razonamiento crítico, así como capacidad para interpretar datos y manejar conceptos complejos.
  • CT13 Responsabilidad Social Corporativa. Compromiso ético.
  • CT14 Aprendizaje autónomo, así como capacidad para estar al día y reconocer la importancia de la formación continua propia.
  • CT15 Adaptación a nuevas situaciones y contextos diversos e internacionales.
  • CT16 Motivación por la calidad, así como capacidad para manejar y desarrollar códigos de buenas prácticas y normas.
  • CT17 Concienciación sobre temas ambientales, sociales y de sostenibilidad.
  • CT18 Motivación por la seguridad y prevención de riesgos laborales.
  • CT19 Capacidades directivas.
  • CT22 Iniciativa y espíritu emprendedor.
  • CT23 Creatividad e innovación.
  • CT24 Capacidad para gestionar de forma óptima el tiempo de trabajo y organizar los recursos disponibles.

Las competencias trabajadas en esta asignatura, darán lugar a los siguientes resultados del aprendizaje:

  • RA19.1: Comprender el proceso mediante el cual se genera la energía en un reactor nuclear y la influencia de diferentes parámetros, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB6, CB7, CB8, CB9, CB10, CG1, CG2, CG4, CG8, CE6, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT22, CT23, CT24).
  • RA19.2: Conocer los distintos tipos de centrales nucleares, especialmente las de agua ligera, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB10, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT22, CT23, CT24).
  • RA19.3: Conocer los diferentes componentes de los elementos combustibles para reactores de agua ligera, comprendiendo la función de cada uno de ellos, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB10, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT22, CT23, CT24).
  • RA19.4: Conocer los residuos radiactivos generados en las centrales nucleares, así como las alternativas existentes para su gestión, desarrollado en base a las siguientes competencias (CB10, CG12, CG14, CE8, CE9, CT1, CT2, CT3, CT5, CT6, CT7, CT8, CT9, CT11, CT12, CT13, CT14, CT15, CT16, CT17, CT18, CT19, CT22, CT23, CT24).

Los contenidos abordados en la asignatura son:

Capítulo 1 – Conceptos Básicos de Física Nuclear.

  • Lección 1 – Radiactividad: El átomo – Energía de Enlace – Radiactividad – Cadena de Desintegración – Velocidad de Desintegración – Equilibrio Radiactivo.
  • Lección 2 – Reacciones Neutrónicas. El Proceso de Fisión: Radiación Ionizante – Interacción de las partículas cargadas con la materia – Interacción de los fotones con la materia – Reacciones Neutrónicas – Fisión y Fusión – Sección Eficaz – Masa Crítica – Constante de multiplicación – Criticidad – Reactividad.

Capítulo 2 – Reactores Nucleares.

  • Lección 3 – Generalidades: El reactor Nuclear – Elementos Combustibles – Refrigeración – Control de Reactividad.
  • Lección 4 – Elemento Combustible para Reactores LWR: Componentes del Núcleo  – Sistemas de Instrumentación – Sistemas Auxiliares

Capítulo 3 – Residuos Radiactivos

  • Lección 5 – Clasificación, Gestión y Almacenamiento: Residuos de Baja y Media Actividad – Almacenamiento Geológico Profundo de Residuos de Alta Actividad.

Prácticas de Laboratorio

Práctica 1: Introducción al manejo del Geiger-Müller

Práctica 2: Atenuación de la Radiación Gamma.

Práctica 3: Espectrometría Gamma: Calibración en Energías y Resolución.

La metodología docente de la asignatura incluye un trabajo presencial y otro no presencial por parte del alumno.

Las sesiones presenciales se desarrollan en:

1. Clases expositivas y prácticas de aula, de 1 hora de duración cada una, en las que se presentan los contenidos de cada tema y la resolución de ejercicios.

2. Prácticas de laboratorio: 2h de duración cada una.

Por otro lado, los estudiantes deben dedicar un cierto número de horas de trabajo no presencial a mejorar su comprensión de los contenidos de cada tema. Este trabajo incluye tanto actividades en el Campus Virtual (lectura de fundamentos teóricos, resolución de ejercicios, visionado de material adicional, etc.) como actividades de trabajo autónomo.

 Al finalizar el curso, cada estudiante deberá haber dedicado un total de 75 horas a la preparación de la asignatura.

La distribución horaria de la asignatura será la siguiente:

TRABAJO PRESENCIAL

TRABAJO NO

PRESENCIAL

Lecciones

Horas totales

Clase Expositiva

Prácticas de aula /Seminarios/ Talleres

Prácticas de laboratorio /campo /aula de  informática/ aula de idiomas

Prácticas clínicas  hospitalarias

Tutorías grupales

Prácticas  Externas

Sesiones de Evaluación

Total

Trabajo en grupo

Trabajo autónomo

Total

1

4

1

1

3

3

2

8

1

2

3

5

5

3

7

1

1

6

6

4

9

2

2

7

7

5

12

2

1

2

5

7

7

6

13

2

1

2

5

8

8

7

11

2

1

3

8

8

8

11

2

1

1

3

8

8

Total

75

13

4

6

23

52

52

MODALIDADES

Horas

%

Horas

Totales

Presencial

Clases Expositivas

13

17,33

23

Práctica de aula / Seminarios / Talleres

4

5,33

Prácticas de laboratorio / campo / aula de informática / aula de idiomas

6

0,08

Prácticas clínicas hospitalarias

Tutorías grupales

Prácticas Externas

Sesiones de evaluación

No presencial

Trabajo en grupo

52

Trabajo Individual

52

69,33

Total

75

Convocatoria ordinaria:

1.  Examen de teoría. Los exámenes consistirán en preguntas tipo test o preguntas cortas de los temas vistos en las clases expositivas, así como resolución de ejercicios realizados o conceptos discutidos y analizados en prácticas de aula. Para aprobar la asignatura es necesario tener un mínimo de 4 puntos en el citado examen. El peso de este  examen en la calificación final será de un 75 %.

2. En caso de haber hecho todas las prácticas de laboratorio no existirán preguntas relativas a las mismas en el examen de teoría. En caso contrario, el examen de teoría consistirá también de los contenidos correspondientes a las prácticas de laboratorio.

3. Evaluación continua: La asistencia y participación en clase, entrega de informes de prácticas, defensa de trabajos propuestos, así como la resolución de los ejercicios tiene un peso de un 25 % en la nota final.

Convocatoria extraordinaria:

Para la convocatoria extraordinaria se aplicarán los mismos criterios de evaluación que en la convocatoria ordinaria, con un examen tipo test (o de preguntas cortas), que puede incluir también la resolución de ejercicios similares a los realizados en clase. Se mantendrá la nota de las prácticas obtenida en la evaluación contínua.

Evaluación Diferenciada:

A los alumnos con evaluación diferenciada se les hará un único examen de todo el temario que consistirá en preguntas cortas, junto con ejercicios prácticos como los realizados en clase. Este mecanismo de evaluación diferenciada podrá ser sustituido por otro mecanismo de evaluación, específico para cada alumno, en virtud del artículo 7 del Reglamento de evaluación de la Universidad de Oviedo.

El alumno dispondrá en el Campus Virtual de material docente correspondiente a cada parte del temario y el necesario para la realización de las actividades propuestas. Además, podrá consultar la siguiente bibliografía:
• Introduction to nuclear engineering. John R. Lamarsh. 1982.
• Nuclear reactor engineering: Reactor systems engineering. Glasstone, S.; Sesonske, A. 4 Th Edition . Volume 2. 1994
• Teoría de reactores y elementos de ingeniería nuclear. Tomo I. Goded, F. y Serradell, V. Tomo I. Servicio de publicaciones de la JEN.1975
• Teoría de reactores y elementos de ingeniería nuclear. Tomo II . Goded, F., Oltra , F. y Martinez Val-Peñalosa, J.M. Tomo II. Servicio de publicaciones de la JEN.1982

Existirán recursos a disposición de los alumnos a través del Campus Virtual.