ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( CBT 524 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Vitrifikasyon
Ders kodu: CBT 524
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Mevlüt KARABULUT
AKTS kredisi: 7.5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 1, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: YOK
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Zehirli atıkların güvenli bir şekilde ortadan kaldırılması bugün karşı karşıya kaldığımız en önemli çevresel problemlerden biridir. Bu derste radyoaktif atıklar ve onların güvenli bir şekilde kontrol altına alınmaları üzerinde yoğunlaşılacaktır. Camlaştırma veya vitrifikasyon, radyoaktif atıkların uzun süreli depolanma yoluyla kontrol altına alınmaları için en güvenilir yöntemlerden biri olarak kabul edilmektedir. Bu dersin ana amacı, radyoaktif atık problemini ortaya koyarak bu atıkların etkilerinin uzun dönemde ortadan kaldırılması için araştırılan yöntemleri tanıtmak ve nükleer atıkların camlaştırılması konusunu detayları ile vermektir.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Radyoaktif atıkların çevresel etkileri, bu tür atıkların uzun süreli olarak güvenli bir şekilde kontrol altına alınmalarının önemi ve bu amaçla kullanılabilecek metotlar bilgisi.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Cam Bilimi ve Teknolojisi kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    4. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    5. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek
    6. Profesyonel ve etik davranış sorumluluğu sergilemek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Seminer/sunum
  2. Bir cam yapının atık vitrifikasyonu için konakçı olarak değerlendirilebilmesi için gerekli kriterleri bilme ve istenilen özelliklere sahip yeni cam sistemleri formüle edebilme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Cam Bilimi ve Teknolojisi kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    4. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek
    5. Profesyonel ve etik davranış sorumluluğu sergilemek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Seminer/sunum
  3. Cam oluşumu, viskozite ve faz ayrışması gibi temel konuları bilgisi ve bu özellikleri atık cam yapıları ile ilişkilendirebilme.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Cam Bilimi ve Teknolojisi kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma projesi doğrultusunda literatürü dikkatlice gözden geçirip, kendi sonuçları ile önceki literatür arasında bağlantı kurmak
    4. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    5. Bağımsız olarak araştırma projelerini tasarlamak ve yürütmek
    6. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    7. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek
    8. Profesyonel ve etik davranış sorumluluğu sergilemek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Seminer/sunum
  4. Atık cam yapılarının eritilme metot ve süreçleri bilgisi.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Cam Bilimi ve Teknolojisi kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak
    4. Modern teknolojiyle sürekli öğrenme bilinci geliştirmek
    5. Mevcut bilgiyi geliştirme yöntemleri bulmak
    6. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek
    7. Profesyonel ve etik davranış sorumluluğu sergilemek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
    3. Seminer/sunum
   İçerik Yukarı
1. hafta: Giriş, tanımlar, enerji kaynaklarının gözden geçirilmesi, radyoaktif atık problemi.
2. hafta: Nükleer güç santralleri, Nükleer yakıtlar ve kullanılmış atığın işlenmesi, Radyoaktif atık yönetimi, atık yönetiminde etik
3. hafta: Atıkların uzun dönem kontrol altına alınma yöntemleri, Vitrifikasyon- atık camlarının istenen özellikleri
4. hafta: Cam oluşumu- cam oluşumunun yapısal ve kinetik teorileri, çekirdeklenme ve kristal büyümesi
5. hafta: Karışmazlık ve Faz ayrışması
6. hafta: Cam oluşturan eriyiklerin viskozitesi
7. hafta: Ara sınav
Materyal karakterizasyonu
8. hafta: Materyal karakterizasyonu- Kimyasal, ısıl ve yapısal analiz, kimyasal dayanıklılık ve standart dayanıklılık testleri.
9. hafta: Borosilikat atık yapıları, bileşimler: fiziksel ve kimyasal özellikleri, atık içerme kapasiteleri.
10. hafta: Sodyum alümino fosfat atık yapıları, bileşimler: fiziksel ve kimyasal özellikleri, atık içerme kapasiteleri.
11. hafta: Demir fosfat atık yapıları, bileşimler: fiziksel ve kimyasal özellikleri, atık içerme kapasiteleri.
12. hafta: Cam atık yapılarının eritilme yöntemleri: Pot processing, Continuous Melting by Induction Furnace, Joule Heated Ceramic Melting, Cold Crucible Induction Melting, Plasma Arc/Torch melting, Microwave processing.
13. hafta: Atık cam yapılarının uzun dönem davranışları, mekanik özellikler, kimyasal dayanıklılık ve radyasyon kararlılığı.
14. hafta: Radyoaktif olmayan atıkların vitrifikasyonu, Insinarator atıkları, kömür külü, termal santrallerden kaynaklanan uçucu kül, metalürji atıkları.
15. hafta*: --
16. hafta*: Final sınavı
Ders kitapları ve materyaller: Lecture notes, Published literature on the subject. Waste immobilization in glass and ceramic based hosts, I.W. Donald, Wiley-Blackwell, 2010. Introduction to Glass Science and Technology, J.E. Shelby, Royal Society of Chemistry, 1997.
Önerilen kaynaklar: Fundamentals of inorganic glasses, A.K. Varshneya, Academic Press, 1994.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 7 20
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 15 30
Ödev: 2,4,8,10,13 10
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 40
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 3 11
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 5 11
Dönem projesi: 12 2
Dönem projesi sunumu: 3 1
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 10 1
Ara sınav (Vize): 2 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 15 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->