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151-0160-00L 4 Credits MSC D-ITET , D-MAVT , D-PHYS
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Fuel Cycle and Waste Management

Lecturers & Examiners: Dr. Robert Eichler, Prof. Dr. Sergey Churakov, Dr. Lukas Robers, Dr. Olivier Leupin
Note: The previous course title until FS22 "Nuclear Energy Systems".
VVZ CR n/a

Last Updated: 2026-06-01 11:33:24

Abstract

Physical and chemical aspects of the synthesis and distribution of uranium, radioactive decay and detection, uranium production, uranium enrichment, nuclear fuel production, reprocessing of spent fuel, nuclear waste disposal and final deep geological repository

Objective

Students get an overview on the physical and chemical fundamentals, the technological processes and the environmental impact of the full energy conversion chain of nuclear power generation including final repository.

Content

(1-4) survey on the cosmic and geological origin of uranium and its deposits, (radio-) chemical fundamentals relevant for uranium handling and nuclear energy, radioactive decay and its detection; (5-8) methods of uranium mining, separation of uranium from the ore, enrichment of uranium (diffusion cells, ultra-centrifuges, alternative methods), chemical conversion uranium oxid - fluorid - oxid, fuel rod fabrication processes, fuel reprocessing (hydrochemical, pyrochemical) including modern developments of deep partitioning as well as methods to treat and minimize the amount and radiotoxicity of nuclear waste. (9-12) nuclear waste disposal, waste categories and origin, geological and engineered barriers in deep geological repositories, the project of a deep geological disposal for radioactive waste in Switzerland

Resources

Lecture Notes

Lecture slides will be distributed in digital form over Moodle

General Information

Language
English
Levels
MSC
Frequency
Yearly recurring

Examination

Type
end-of-semester examination
Mode
written 120 minutes
Aids
Keine Hilfsmittel erlaubt.
Multiple-Choice Prüfung zum Inhalt der Vorlesung.

Course Components

Type Title Time & Place Hours
lecture Fuel Cycle and Waste Management
  • Thu 10:15-12:00 (HG D 3.2)
2 h weekly
exercise Fuel Cycle and Waste Management
  • Thu 12:15-13:00 (HG D 3.2)
1 h weekly

Offered In

  • Maschineningenieurwissenschaften Master
  • Energy Science and Technology Master
    • Wahlfächer (Diese Kurse sind besonders empfohlen, andere ETH-Kurse aus dem Feld Energy Science and Technology im weiteren Sinne können in Absprache mit dem Tutor gewählt werden.)
  • Physik Master
    • Wahlfächer
      • Allgemeine Wahlfächer (Den Studierenden steht das gesamte Lehrangebot der ETH Zürich zur individuellen Auswahl offen - mit folgenden Einschränkungen: Lehrveranstaltungen aus den ersten beiden Studienjahren eines Bachelor-Curriculums der ETH Zürich sowie Lehrveranstaltungen aus GESS "Wissenschaft im Kontext" sind nicht als allgemeines Wahlfach anrechenbar. Die Dozierenden folgender Lehrveranstaltungen empfehlen sie ausdrücklich den Studierenden der Physik. (Für die Lehrveranstaltungen in dieser Liste können Sie die Kategorie "Allgemeine Wahlfächer" direkt in myStudies zuordnen. Für die Kategoriezuordnung anderer zugelassener Lehrveranstaltungen lassen Sie bei der Prüfungsanmeldung "keine Kategorie" ausgewählt und wenden Sie sich nach dem Verfügen des Prüfungsresultates an das Studiensekretariat ( ).))
  • Nuclear Engineering Master (MSc Nuclear Engineering is a joint program of EPF Lausanne and ETH Zurich. The first semester takes place in Lausanne. Students therefore have to enroll at EPFL. For more information about the curriculum and courses see: ?)