본 과목은 학생들의 원자력 시스템 조건 내에서 핵연료 및 구조재료의 특성 변화에 대한 전반적인 이해를 높이는 것에 목표를 두고 있다. 원자로 재료의 특성을 소개하는 것부터 시작하여, 기초적인 재료의 결정구조 및 결정 결함, 재료 열역학, 재료의 변형과 강화, 재료의 파괴/피로/크립손상, 재료의 조사결함 생성 및 조사손상 메커니즘, 핵연료, 원자로용기 및 내부구조물 조사손상에 대해서 소개할 예정이다. 특히 핵연료의 개발 및 제작, 열적변화와 열전달 성능, 가동 중 부식 현상과 같은 노내 거동과 사용후핵연료의 특성에 대해서 구체적으로 논의할 것이다. 방사선 조사손상을 계산하는 SRIM/TRIM 오픈코드를 직접 활용하는 기회를 학생들에게 제공하여 특정 재료의 조사손상을 시뮬레이션하는 기회를 제공할 것이다. 마지막으로, 국내외의 차세대 원자로로 개발 중인 소형원전, 용윰염 원자로, 고온 헬륨 고속로, 납/납-비스무스 고속로, 소듐 고속로 등에서 논의되고 있는 핵연료 및 구조재료의 개발과 제작 현황 등 실질적인 케이스 스터디를 진행할 예정이다.
● Providing a comprehensive background for a full-term course on radiation damage and effects in materials.
● Students understand/appreciate the materials science structure/property relationships of key reactor materials, and how these are affected by corrosion and the environment.
● Students learn important factors limiting the lifetime of reactor components, such as radiation damage and corrosion.
● Students understand the specifications and methods of nuclear fuels and structural material fabrication for reliable performance in nuclear power system environments.

None

Homework & Open Presentation: 50%
Quiz & Exam: 50%

No textbook is required for this course.
Suggested references as follows:
- Donald Olander, Arthur Motta, Light Water Reactor Materials, American Nuclear Society, 2021
- Gary Was, Fundamentals of Radiation Materials Science, Springer, 2007
- L.K. Murty and Indrajit Charit, An Introduction to Nuclear Materials, Wiley-VCH, 2012

1주 : Introduction & Basic material science
2주 : Diffusion of elements
3주 : Thermodynamics and phase diagram
4주 : Elasticity-plasticity theory
5주 : Radiation damage
6주 : Point defect/cross-section
7주 : SRIM simulation
8주 : Fuel fabrciation & Mid-term (close book exam in class)
9주 : Fuel performance and failure
10주 : Fuel chemistry & Fission products
11주 : Heat transfer in nuclear fuel
12주 : Thermal conductivity of fuel & Fission gas release from UO2
13주 : Swelling & Creep behavior
14주 : Zr-alloy cladding & Structural alloys
15주 : Corrosion in nuclear system & Case study presentation
16주 : Final exam (close book exam in class)