核反應(yīng)堆物理-復(fù)習(xí)重點(diǎn)--答案

1、第一章 核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)（6學(xué)時(shí)）1. 什么是核能？包括哪兩種類型？核能的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？核能：原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)釋放出的能量，主要包括裂變能和聚變能。優(yōu)點(diǎn)：1）污染小：2）需要燃料少；3）重量輕、體積小、不需要空氣，裝一爐料可運(yùn)行很長時(shí)間。缺點(diǎn)：1）次錒系核素具有幾百萬年的半衰期，且具有毒性，需要妥善保存；2）裂變產(chǎn)物帶有強(qiáng)的放射性，但在300年之內(nèi)可以衰變到和天然易裂變核素處于同一放射性水平上；3）需要考慮排除剩余發(fā)熱。2. 核反應(yīng)堆的定義。核反應(yīng)堆可按哪些進(jìn)行分類，可劃分為哪些類型？屬于哪種類型的核反應(yīng)堆？ 核反應(yīng)堆：一種能以可控方式產(chǎn)生自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的裝置。 核反應(yīng)堆分類：分

2、類的著眼點(diǎn)名稱和特征A用途A1 動力堆：發(fā)電，供熱，作為推進(jìn)動力A2 生產(chǎn)堆：生產(chǎn)钚239或氚A3 研究試驗(yàn)堆A4 特殊用途堆3. 原子核基本性質(zhì)。核素：具有確定質(zhì)子數(shù)Z和核子數(shù)A的原子核。同位素：質(zhì)子數(shù)Z相同而中子數(shù)N不同的核素。同量素：質(zhì)量數(shù)A相同，而質(zhì)子數(shù)Z和中子數(shù)N各不相同的核素。同中子數(shù)：只有中子數(shù)N相同的核素。原子核能級：最低能量狀態(tài)叫做基態(tài)，比基態(tài)高的能量狀態(tài)稱激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，會自發(fā)躍遷到基態(tài)，并以放出射線的形式釋放出多余的能量。核力的基本特點(diǎn)：1） 核力的短程性2） 核力的飽和性3） 核力與電荷無關(guān)4. 原子核的衰變。包括：放射性同位素、核衰變、衰變常數(shù)、半衰期、平均

3、壽命的定義；理解衰變常數(shù)的物理意義；核衰變的主要類型、反應(yīng)式、衰變過程，穿透能力和電離能力。放射性同位素：不穩(wěn)定的同位素，會自發(fā)進(jìn)行衰變，稱為放射性同位素。核衰變：有些元素的原子核是不穩(wěn)定的，它能自發(fā)而有規(guī)律地改變其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核，這種現(xiàn)象稱為核衰變，也稱放射性衰變。衰變常數(shù)：它是單位時(shí)間內(nèi)衰變幾率的一種量度；物理意義是單位時(shí)間內(nèi)的衰變幾率，標(biāo)志著衰變的快慢。 半衰期：原子核衰變一半所需的平均時(shí)間。平均壽命：任一時(shí)刻存在的所有核的預(yù)期壽命的平均值。衰變類型細(xì)分前后變化射線性質(zhì)Z減少2，A減少4電離本領(lǐng)強(qiáng)，穿透本領(lǐng)小-Z增加1，A不變電離本領(lǐng)較弱，穿透本領(lǐng)較強(qiáng)+Z減少1，A不變電子俘獲Z

4、減少1，A不變激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷電離本領(lǐng)幾乎沒有，穿透能力很強(qiáng)5. 結(jié)合能與原子核的穩(wěn)定性。包括：質(zhì)量虧損、結(jié)合能和比結(jié)合能的定義；理解釋放能量的兩種途徑。質(zhì)量虧損：核子（質(zhì)子和中子）結(jié)合構(gòu)成原子后總質(zhì)量減少。結(jié)合能：根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能公式，原子核形成過程中，質(zhì)量減少了，減少的質(zhì)量必然以能量的形式放了出來，這種能量稱為結(jié)合能。比結(jié)合能：由單個(gè)核子（質(zhì)子和中子）結(jié)合成該原子核時(shí)平均到每個(gè)核子所釋放的能量。釋放核能的兩種途徑：輕核聚變；重核裂變原因：相對于中等核來說，輕核和重核的比結(jié)合能較??；從比結(jié)合能定義，通過把結(jié)合能比較小的核素變成結(jié)合能比較大的中等核，就能放出一些能量，這正是目前通過重核裂變成中

5、等核或輕核聚變成中等核等方式來利用原子核能的思路。6. 中子與核發(fā)生相互作用。包括：理解特性；理解相互作用過程；熟悉作用最終結(jié)果；熟悉核反應(yīng)式表達(dá)形式；熟悉主要反應(yīng)類型。 遵循的原則：核子數(shù)守恒，電荷數(shù)守恒，動量守恒，能量守恒（動能和質(zhì)量能）中子的特性：不帶電荷，與原子核相互作用不存在庫倫壘力，可與核直接作用中子與核發(fā)生相互作用過程：勢散射、直接相互作用、復(fù)合核的形成中子與核相互作用最終結(jié)果分兩大類：散射：彈性散射和非彈性散射；吸收：包括（n，f）；（n，）；（n，）；（n，p）等核反應(yīng)式表達(dá)形式： 主要反應(yīng)類型：彈性散射：靶核內(nèi)能不變即基態(tài)，經(jīng)典力學(xué)適用（動量和動能都守恒），熱中子反應(yīng)堆內(nèi)起

6、主要作用，（n，n）非彈性散射：靶核內(nèi)能發(fā)生變化（動量守恒，動能不守恒），處在激發(fā)態(tài)上，并返回基態(tài)，放出射線，閾能特點(diǎn)，（n，n）輻射俘獲（包括共振吸收）：復(fù)合核退激過程238Un239U239Pu；232Th n 233Th 233U； （n，）放出帶電粒子的反應(yīng)： 10B n 7Li4He；16O n 16N+1H； （n，），（n，p）放出n個(gè)中子的反應(yīng)：（n，2n）， （n，3n）裂變反應(yīng)：235U+n236U*A1X+A2X+vn；（n，f）7. 核截面和核反應(yīng)率。包括：微觀截面、宏觀截面、平均自由程、核反應(yīng)率和中子通量密度的定義并理解；掌握核反應(yīng)截面隨中子能量的變化規(guī)律。微觀截面：

7、，表示平均一個(gè)入射中子與一個(gè)靶核發(fā)生相互作用的幾率大小的一種度量。單位通常為barn（靶），10-28m2。宏觀截面：；即核密度與該核的微觀截面的乘積。單位m-1。習(xí)慣用cm-1。 物理意義1：表征一個(gè)中子與單位體積內(nèi)（1m3）內(nèi)的原子核發(fā)生核反應(yīng)的平均幾率大小的一種度量。 物理意義2：一個(gè)中子穿行單位距離與核發(fā)生反應(yīng)的幾率大小的一種度量。平均自由程：我們把宏觀截面的倒數(shù)定義為平均自由程，記為。物理意義：平均自由程表示的是中子在介質(zhì)中運(yùn)動時(shí)，平均要走多長路程才與介質(zhì)的原子核發(fā)生一次相互作用。 截面隨中子能量的變化規(guī)律：1） 低能區(qū)（E<1eV），吸收截面隨中子能量減小而增大，大致與中子的

8、速度成反比，亦稱吸收截面的1/v區(qū)。2） 中能區(qū)（1eV<E<10keV）,在此能區(qū)許多重元素核的截面出現(xiàn)了許多峰值，這些峰一般稱為共振峰。3） 快中子區(qū)（E>10keV）,截面一般都很小，通常小于10靶，而且截面隨能量變化也趨于平滑。 核反應(yīng)率：單位時(shí)間內(nèi)在單位體積內(nèi)發(fā)生核反應(yīng)的次數(shù)。 其中，中子通量密度：單位體積中（1m3）所有中子在單位時(shí)間（1s）內(nèi)飛行的總路程。 8. 核反應(yīng)的共振現(xiàn)象。包括：共振類型、特點(diǎn)和共振峰的典型參數(shù)；多普勒效應(yīng)的定義；共振的性質(zhì)； 共振類型：俘獲共振、散射共振、裂變共振特點(diǎn)：重核在低能區(qū)和中能區(qū)就存在；前段可分辨，后段逐漸難分辨共振峰的典型參

9、數(shù)：共振能，峰值截面和能級寬度多普勒效應(yīng)：因靶核的熱運(yùn)動，本來具有單一能量的中子，從它與核的相互作用看，與靶核的相對能量有一個(gè)范圍展開，使共振峰展開而共振峰的峰值下降，稱為多普勒效應(yīng)。共振的性質(zhì)：靶核的溫度上升，共振峰進(jìn)一步加寬和降低峰值，稱為多普勒展寬。 積分值不變，即不隨溫度T變化而變化。9. 核裂變反應(yīng)。包括：理解易裂變核和可裂變核；理解裂變截面（微觀截面和宏觀截面）與哪些因素有關(guān)。微觀裂變截面與哪些因素有關(guān)？掌握核反應(yīng)堆內(nèi)的主要放射性來源、瞬發(fā)中子和緩發(fā)中子、有效裂變中子數(shù)，裂變中子的能量分布規(guī)律及平均能量，裂變能量種類及可回收情況，反應(yīng)堆功率和核裂變反應(yīng)率的關(guān)系，停堆后的衰變熱規(guī)律等

10、。 易裂變核：吸收動能為零的中子后就可以裂變的核。如。 可裂變核：入射中子必須具有一定動能才能使之裂變的核，如。 宏觀截面大小影響因素：入射中子能量，靶核類別，靶核溫度，靶核密度。 微觀截面大小影響因素：入射中子能量，靶核類別，靶核溫度。 堆內(nèi)的主要放射性來源：裂變產(chǎn)物的放射性衰變。 瞬發(fā)中子和緩發(fā)中子： 有效裂變中子數(shù)：表征燃料核每吸收一個(gè)中子后平均放出的中子數(shù)，稱為有效裂變中子數(shù)，用 表示。 裂變中子的能量分布規(guī)律： 瞬發(fā)裂變譜： 瞬發(fā)中子的平均能量約為2MeV 裂變能量種類及可回收情況： 反應(yīng)堆功率和核裂變反應(yīng)率的關(guān)系: 反應(yīng)堆熱功率：RV。 其中，R為核裂變反應(yīng)率。 停堆后衰變熱功率:

11、 1)部分裂變產(chǎn)物釋放的緩發(fā)中子引起的核裂變產(chǎn)生的能量，只在停堆后幾分鐘內(nèi)到幾十分鐘起作用。 2）裂變產(chǎn)物和中子俘獲物進(jìn)行放射性衰變，釋放出能量，是反應(yīng)堆剩余功率的主要來源。第二章 中子慢化和擴(kuò)散（5學(xué)時(shí)）1) 自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)的定義。從自持角度分析反應(yīng)堆在哪些情況下分別屬于哪幾種狀態(tài)？ 自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)：反應(yīng)堆系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的裂變反應(yīng)在不依靠外界補(bǔ)充中子的情況下，能持續(xù)一代一代地發(fā)展下去，這樣的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)叫做自持鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。 三種鏈?zhǔn)椒磻?yīng)： 2) 中子循環(huán)的定義。中子消失的途徑和位置。中子循環(huán)：就是指裂變中子經(jīng)過慢化成為熱中子，熱中子擊中燃料核引發(fā)裂變又放出裂變中子這一不斷循環(huán)的過程。中子消失的

12、途徑和位置： 3) 在熱中子反應(yīng)堆中，中子的增減和平衡主要有哪些過程。增加過程：1）U-238的快中子增殖2）U-235的熱中子裂變 減少過程：1） 慢化劑和結(jié)構(gòu)材料等物質(zhì)的輻射俘獲。2） 慢化過程中的共振吸收。3） 中子的泄漏。包括： 慢化過程中的泄漏。Pf 熱中子擴(kuò)散過程中的泄漏。Pt4) 六個(gè)因子的定義。四因子和六因子公式。快中子倍增系數(shù)：由一個(gè)初始裂變中子所得到的，慢化到U-238裂變閾能以下的平均中子數(shù)。逃脫共振幾率P：慢化過程中逃脫共振吸收的中子所占的份額?？熘凶硬恍孤茁蔖f：快中子沒有泄漏出堆芯的幾率。熱中子不泄漏幾率PT：熱中子在擴(kuò)散過程中沒有泄漏出堆芯的幾率。熱中子利用系數(shù)

13、f:(燃料吸收的熱中子數(shù))/（被吸收的全部熱中子數(shù)，包括被燃料，慢化劑，冷卻劑，結(jié)構(gòu)材料等所有物質(zhì)吸收的熱衷子數(shù)）有效裂變中子數(shù)：燃料每吸收一個(gè)熱中子所產(chǎn)生的平均裂變中子數(shù)。四因子公式：Pf六因子公式：KPfPFPT5) 慢化過程的定義。包括哪兩種散射，特點(diǎn)是什么？堆內(nèi)主要的散射是哪種？ 慢化過程:中子由于散射（包括彈性和非彈性）碰撞而降低速度的過程叫做慢化過程。 彈性散射特點(diǎn)：此過程中，系統(tǒng)動能和動量均守恒。碰撞后中子因把自己一部分動能傳遞給介質(zhì)核而減速，運(yùn)動方向也發(fā)生變化。 非彈性散射：該反應(yīng)是閾能反應(yīng)。過程中動能不守恒，動量守恒。為幾千伏以上能量的中子與質(zhì)量數(shù)較大的鈾，鐵等介質(zhì)核相互作用

14、而慢化的主要機(jī)理。 堆內(nèi)主要的慢化過程是彈性散射。6) 理解彈性散射后的能量變化情況和規(guī)律。 7) 對數(shù)能降、對數(shù)能降增量和平均對數(shù)能降增量的定義。對數(shù)能降：中子在慢化過程中能量的減少可以用一個(gè)無量綱量u來表示，它的定義為，u(E0/E);其中E0是由裂變產(chǎn)生的中子的平均能量，一般取10MeV。E為慢化后的中子能量。 對數(shù)能降增量：u2u1(E0/E2)(E0/E1)(E1/E2) 平均對數(shù)能降增量：在中子慢化的過程中，每次碰撞中子的自然對數(shù)減少的平均值叫做每次碰撞的平均對數(shù)能量減小，記做。 8) 試嘗試計(jì)算裂變中子在與各種核的碰撞過程中，平均經(jīng)過多少次碰撞成為熱中子。N(E0/E)/ ；其中

15、N為中子從初始能量慢化為熱中子所需的平均碰撞次數(shù)；E0是由裂變產(chǎn)生的中子的平均能量，一般取2MeV；E是熱中子的能量，一般取0.0253eV；為要求的各種核素的平均對數(shù)能降增量,只與質(zhì)量數(shù)A有關(guān)，與能量無關(guān)。對于氫核，N18；石墨，114；鈾238，2172。9) 慢化能力和慢化比的定義。試解釋為什么壓水堆電站一般采用輕水為慢化劑和冷卻劑。慢化比：任何一種核素，除了散射中子，也會吸收中子。如果其吸收截面過大，會引起堆內(nèi)中子的過多損失而不適合作為慢化劑。因此另外定義下面一個(gè)量稱為慢化比：10) 無限均勻介質(zhì)內(nèi)的中子慢化能譜符合什么規(guī)律，一般反應(yīng)堆中中子能譜可由哪三部分組成？無限均勻介質(zhì)內(nèi)的中子慢

16、化能譜在慢化區(qū)符合1/E分布。一般反應(yīng)堆中中子能譜：1） 熱中子區(qū)：Maxwell，麥克斯韋譜2） 慢化區(qū)：1/E譜或費(fèi)米譜3） 快中子區(qū)：裂變譜11) 中子的平均壽命一般多大？中子的平均壽命為慢化時(shí)間和擴(kuò)散時(shí)間之和。熱堆：主要由擴(kuò)散時(shí)間確定，約為10-4s?？於眩褐饕锹瘯r(shí)間中的一部分，約為10-7S。12) 中子年齡、慢化長度、徙動長度、徙動面積、擴(kuò)散長度的定義或物理意義是什么？中子年齡：無限介質(zhì)點(diǎn)源發(fā)出的中子從源點(diǎn)慢化至年齡等于U或E所穿行的直線距離均方值的六分之一。 注：并不具有時(shí)間的意義，它僅是一個(gè)空間上的意義。慢化長度：由于中子的費(fèi)米年齡與慢化過程中所移動的均方距離有關(guān)，因此稱費(fèi)

17、米年齡的平方根為慢化長度。徙動長度M：；M越大，中子不泄漏幾率PL便越小。徙動面積：擴(kuò)散面積（L2）與中子年齡（）之和，是中子由作為快（裂變）中子產(chǎn)生出來，直到它成為熱中子并被吸收所穿行直線距離的均方值的六分之一（點(diǎn)源情況）。；式中rs是快中子自源點(diǎn)慢化到熱中子時(shí)所穿行的平均直線距離，rd是中子成為熱中子點(diǎn)起到被吸收為止所穿行的平均直線距離。擴(kuò)散長度：；物理意義可以理解為熱中子擴(kuò)散長度的平方等于熱中子從產(chǎn)生點(diǎn)（源點(diǎn)）到被吸收點(diǎn)的均方飛行距離的六分之一。13) 中子輸運(yùn)方程和中子擴(kuò)散方程的定義。什么是擴(kuò)散近似？請寫出單速中子擴(kuò)散方程和穩(wěn)態(tài)下的單速中子擴(kuò)散方程。什么是斐克定律和擴(kuò)散系數(shù)，并請寫出表

18、達(dá)式。請寫出非增殖介質(zhì)的穩(wěn)態(tài)中子擴(kuò)散方程。中子輸運(yùn)方程：直接表述中子在反應(yīng)堆內(nèi)的空間（含方向）,能量和時(shí)間分布的方程，稱為輸運(yùn)方程。中子擴(kuò)散方程：不考慮中子運(yùn)動方向后簡化的中子輸運(yùn)方程稱為擴(kuò)散方程。擴(kuò)散近似：假定反應(yīng)堆內(nèi)中子在介質(zhì)核上的碰撞散射是雜亂無章且各向同性的（中子沿各個(gè)方向運(yùn)動散射出來的中子數(shù)相等），滿足分子擴(kuò)散的斐克定律。不同假設(shè)條件下有不同的方程，每項(xiàng)的物理意義。單速中子擴(kuò)散方程：穩(wěn)態(tài)下的單速中子擴(kuò)散方程：穩(wěn)態(tài)意思是中子通量密度不隨時(shí)間變化。即上式等號右邊項(xiàng)為0。斐克定律：中子流密度J正比于負(fù)的中子通量密度梯度。也可表示成 式中J為中子流密度：單位時(shí)間內(nèi)穿過與流動方向垂直的單位表面

19、面積的凈中子數(shù)；矢量，單位：n/cm2/s。D為擴(kuò)散常數(shù)，單位cm。a 若介質(zhì)為弱吸收，散射各向同性。b 考慮中子與介質(zhì)散射各向異性后，近似修正為 非增殖介質(zhì)的穩(wěn)態(tài)中子擴(kuò)散方程：14) 擴(kuò)散方程求解的邊界條件有哪些？ 第三章 核反應(yīng)堆臨界理論（5學(xué)時(shí)）1) 什么是均勻裸堆？什么是單群？ 均勻裸堆：是指燃料和慢化劑等一切材料都是均勻混合的無反射層的反應(yīng)堆。 單群：是指認(rèn)為反應(yīng)堆中所有的中子都具有相同的能量，列為一群。2) 臨界擴(kuò)散方程和普通擴(kuò)散方程的差別，無增殖介質(zhì)和帶增殖介質(zhì)的擴(kuò)散方程的差別。臨界擴(kuò)散方程：普通擴(kuò)散方程：差別：臨界擴(kuò)散方程描述的是穩(wěn)定狀態(tài)，中子通量密度不隨時(shí)間變化。 無增殖介質(zhì)

20、和帶增殖介質(zhì)的擴(kuò)散方程的差別： 帶增殖介質(zhì)的擴(kuò)散方程有中子源項(xiàng)，而無增殖介質(zhì)的擴(kuò)散方程沒有。3) 材料曲率和幾何曲率的表達(dá)式。這兩者在什么情況下使得反應(yīng)堆處于哪種狀態(tài)？材料曲率：幾何曲率： ； ；4) 一維無限平板、有限高圓柱形、長方體的均勻裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布表達(dá)式。無限平板：尺寸，厚a；幾何曲率;中子通量密度分布Acos（x/a） 長方體：尺寸，a*b*c；幾何曲率中子通量密度分布Acos（x/a）cos（y/b）cos（z/c） 有限高圓柱形：尺寸，半徑R，高H；幾何曲率 中子通量密度分布AJ0（2.405r/R）cos（z/H）5) 充分理解臨界條件的表達(dá)式。P87例題。臨

21、界條件：熱中子不泄漏幾率：6) 什么是反射層節(jié)??？反射層的部分性質(zhì)。反射層的作用有哪些？反射層節(jié)?。寒?dāng)反應(yīng)堆芯部周圍有了反射層后，反應(yīng)堆的臨界體積（或尺寸）比裸堆的臨界體積（或尺寸）減小了。芯部臨界尺寸的減少量就稱之為反射層節(jié)省。反射層的部分性質(zhì)：1）當(dāng)反射層較薄時(shí)，反射層節(jié)省等于反射層厚度；2）當(dāng)反射層節(jié)省達(dá)到一個(gè)常數(shù)值（大約等于中子在反射層中的擴(kuò)散長度）后，就不再與反射層厚度有關(guān)。即使再增加反射層厚度，也不會使反射層節(jié)省增加。反射層的作用:1)減少燃料裝載量或縮小活性區(qū)尺寸。 2）展平熱中子通量密度分布。 3）提高反應(yīng)堆的平均輸出功率。 4)屏蔽堆內(nèi)各種射線。7) 分群理論中是如何分群的？

22、群常數(shù)是如何計(jì)算的？多群中子擴(kuò)散方程各項(xiàng)的物理意義是什么？第一項(xiàng)是第g群中子從反應(yīng)堆中泄漏出去的損失項(xiàng)；第二項(xiàng)是經(jīng)吸收或散射而從第g群中移出的損失項(xiàng)；第三項(xiàng)是從除第g群外的其他群中子經(jīng)碰撞后到達(dá)第g群的產(chǎn)生項(xiàng)；第四項(xiàng)是所有群的中子引發(fā)核裂變后產(chǎn)生的中子能量在第g群的中子數(shù)（產(chǎn)生項(xiàng)）；8) 非均勻柵格中各群中子通量密度是如何分布的？各群中對哪些因子起作用，起什么樣的作用？非均勻核反應(yīng)堆有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 熱中子群：使熱中子利用系數(shù)f變小。 共振中子：使逃脫共振幾率P增加。 快中子：使快中子倍增系數(shù)增加。 非均勻核反應(yīng)堆的優(yōu)點(diǎn)：1） 有效提高中子的逃脫共振吸收幾率，從而提高系統(tǒng)的無限增殖系數(shù)。2） 在非

23、均勻柵格內(nèi)，裂變中子是在燃料塊內(nèi)產(chǎn)生的，這增加了它與U238核碰撞的幾率。因此，與均勻系統(tǒng)相比，快中子倍增效應(yīng)有所增加。3） 可以提供獨(dú)立的冷卻劑通道，把反應(yīng)堆熱量按照要求排出堆外。9) 理解最優(yōu)柵格，慢化不足和過慢化，以及加入冷卻劑中加入硼酸對keff及最優(yōu)柵格位置的影響？在非均勻反應(yīng)堆中，燃料和冷卻劑（或慢化劑）的布置得到的k為最大的柵格稱為最優(yōu)柵格，主要指標(biāo)是NH/NU比。在比最優(yōu)柵格小的NH/NU比時(shí)的柵格稱為慢化不足，或欠慢化；另一個(gè)方向，為過慢化。冷卻劑中加入硼酸使得keff下降，由于f和p的影響，最優(yōu)柵格位置會向NH/NU比變小的方向移動。10) 理解壓水堆中主要有哪些展平中子通

24、量密度分布的措施？1）堆芯燃料分區(qū)布置；2）可燃毒物的合理布置；3）采用化學(xué)補(bǔ)償溶液；4）束棒控制；5）采用徑向和軸向反射層；6）采用最佳提棒方式；7）避免大量控制棒插入中心平面運(yùn)行；8）控制棒提升需要保證對功率分布擾動最?。坏谒恼?反應(yīng)性隨時(shí)間的變化（4學(xué)時(shí)）1) 反應(yīng)性的定義。有哪些單位？反應(yīng)性的值代表哪些反應(yīng)堆狀態(tài)？k/k;pcm;倒時(shí)，等；次臨界、臨界、緩發(fā)臨界、瞬發(fā)臨界、瞬發(fā)超臨界2) 對壓水堆而言，主要有哪幾種效應(yīng)，如何定義的。溫度效應(yīng)，中毒效應(yīng)，燃耗效應(yīng)因?yàn)槎研緶囟茸兓鸬姆磻?yīng)性效應(yīng)，稱為溫度效應(yīng)；因?yàn)楹硕疚锓@中子而引起的反應(yīng)性減小，稱為中毒效應(yīng)；因?yàn)槿己亩鸬暮巳剂蠝p小，

25、導(dǎo)致反應(yīng)性下降的效應(yīng)，稱為燃耗效應(yīng)。3) 毒物產(chǎn)生的反應(yīng)性效應(yīng)（毒性）的表達(dá)式及物理意義。；分母表示所有原燃料的全部吸收的宏觀截面，分子表示全部（或某種）毒物的全部吸收的宏觀截面。4) 核密度隨時(shí)間變化的微分方程式。，各項(xiàng)的物理意義是。5) 反應(yīng)堆啟動、變功率和停堆后氙毒隨時(shí)間的變化規(guī)律。6) 碘坑現(xiàn)象及形成原因。1) 反應(yīng)堆在某一功率下運(yùn)行較長時(shí)間后，氙135的衰變和俘獲反應(yīng)的消失速度與生成速度相等，即與碘135的衰變速度相等，碘135和氙135都達(dá)到了平衡狀態(tài)。2) 此時(shí)停堆（降功率），氙的俘獲反應(yīng)不再發(fā)生（或減?。?，氙的消失途徑只能（或主要）通過衰變消失，而碘也不再生成（或生成速度減?。?/p>

26、，因?yàn)榈獾陌胨テ谛∮陔陌胨テ冢磫挝粫r(shí)間內(nèi)的由碘生成氙的速度大于氙的衰變消失的速度，因此，氙的濃度比停堆時(shí)的濃度呈上升趨勢。3) 因?yàn)榉磻?yīng)堆已停堆（或降功率），碘不再生成（或生成速度變?。?，因此氙的濃度在達(dá)最大值開始下降，直至衰變到很少（或到達(dá)新的濃度，比原功率下?。?。4) 氙起到吸收中子的作用，因此，反應(yīng)性變化上體現(xiàn)出碘坑。7) 氙振蕩的危害、產(chǎn)生條件及克服方法。氙振蕩的危害是：引起局部功率上升，使燃料元件局部過熱，導(dǎo)致燃料元件的損害；堆內(nèi)溫度場交替上升，加速堆內(nèi)材料的應(yīng)力破壞。反應(yīng)堆尺寸較大；通量密度較高；對熱中子通量密度有顯著的擾動。大的負(fù)溫度系數(shù)；移動控制棒加以補(bǔ)償。8) 反應(yīng)堆啟動

27、和停堆后的釤毒變化趨勢。9) 燃耗深度、卸料燃耗和平均卸料燃耗的定義。單位質(zhì)量核燃料所發(fā)出的總能量；從堆芯中卸出燃料所具有的燃耗；從堆芯中卸出一批燃料所具有的平均燃耗；10) 轉(zhuǎn)換比或增殖比的定義。產(chǎn)生的易裂變核數(shù)與消耗的易裂變核素之比；當(dāng)大于1時(shí)，稱為增殖比。第五章 溫度效應(yīng)和反應(yīng)性控制（4學(xué)時(shí)）1) 反應(yīng)堆的溫度效應(yīng)的定義；主要由哪幾種原因造成？堆芯材料密度的變化；引起中子溫度的變化；鈾核共振吸收的變化。2) 什么是燃料溫度系數(shù)？燃料溫度變化時(shí)主要影響六因子中的哪些因子，其與燃料溫度的變化關(guān)系怎樣（“面子工程”），與燃耗的變化關(guān)系怎樣？燃料溫度變化1K時(shí)所引起的反應(yīng)性變化；p3) 什么是慢

28、化劑溫度系數(shù)？慢化劑溫度變化時(shí)主要影響六因子中的哪些因子，其與水鈾比的變化關(guān)系怎樣，與燃耗的變化關(guān)系怎樣？慢化劑溫度變化1K時(shí)所引起的反應(yīng)性變化：慢化劑溫度上升時(shí)，下降（U238吸收增加，U5吸收裂變比增加）；f上升；p下降（慢化能力變小，譜變硬）；PL下降（N下降，慢化長度和擴(kuò)散長度下降）；慢化不足時(shí)，肯定下降；過慢化時(shí)，上升；4) 反應(yīng)堆溫度系數(shù)與反應(yīng)堆穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)系？5) 空泡系數(shù)和功率系數(shù)的定義。功率虧損現(xiàn)象。堆芯內(nèi)蒸汽體積含量變化1所引起的反應(yīng)性變化；反應(yīng)堆功率增加1MW或1所引起的反應(yīng)性變化；反應(yīng)堆功率增加時(shí)，反應(yīng)性下降；注意在反應(yīng)堆降功率時(shí)，引入正反應(yīng)性。6) 了解影響反應(yīng)堆反應(yīng)

29、性變化的因素有哪些？反應(yīng)性控制任務(wù)有哪些？反應(yīng)性控制的原理有哪些？。壓水堆反應(yīng)性控制方法是什么？硼濃度；溫度（燃料和慢化劑）；毒物氙135和釤149；控制棒位置的變化；燃料的燃耗；可燃毒物的燃耗。緊急控制；功率調(diào)節(jié)；補(bǔ)償控制。改變吸收；改變慢化性能；改變?nèi)剂虾?；改變中子泄漏?？刂瓢?、固體可燃毒物棒和硼酸三種控制方式相結(jié)合。7) 反應(yīng)堆在啟動過程、長期運(yùn)行過程中是如何控制調(diào)節(jié)反應(yīng)性的？（了解）8) 控制棒在反應(yīng)堆內(nèi)對中子通量分布有何影響？控制棒的積分價(jià)值和微分價(jià)值定義，有什么特點(diǎn)？控制棒的干涉效應(yīng)。一根（或一組）控制棒插入堆芯時(shí)，所控制的反應(yīng)性；一根（或一組）控制棒單位長度所控制的反應(yīng)性；9)

30、 卡棒準(zhǔn)則、停堆深度的定義?？ò魷?zhǔn)則：反應(yīng)堆在任何工況下，當(dāng)一束反應(yīng)性價(jià)值最大的控制棒在堆芯頂部被卡住而不能下插時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆冷態(tài)停堆。停堆裕度：假定最大價(jià)值的一束控制棒卡在堆外，其余所有控制棒全部插入堆內(nèi)，由此使反應(yīng)堆處于次臨界的反應(yīng)性總量稱停堆裕度，或稱停堆深度。10) 可燃毒物有哪兩種布置方式，哪種布置方式好，為什么？均勻布置和非均勻布置，非均勻布置好；引入的反應(yīng)性變化變化量小。11) 使用化學(xué)補(bǔ)償容易的優(yōu)點(diǎn)是什么，缺點(diǎn)是什么？對反應(yīng)堆的影響較為均勻，有利于降低功率峰因子，提高堆的平均功率；可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；不占柵格，不設(shè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)，簡化堆的結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)性。響應(yīng)慢；可能出現(xiàn)正的溫度系數(shù)。12) 為了保證慢化劑溫度系數(shù)，是否控制硼酸濃度。需要控制。第六章 核反應(yīng)堆動力學(xué) (4學(xué)時(shí)) 1) 裂變過程中釋放的中子可以分為兩類，哪兩類？瞬發(fā)中子和緩發(fā)中子，時(shí)間特性。2) 中子的平均壽命和堆內(nèi)中子平均壽命的定義。裂變中子在無限介質(zhì)內(nèi)經(jīng)歷慢化、擴(kuò)散直至被吸收所經(jīng)歷的平均時(shí)間；裂變中子在反應(yīng)堆內(nèi)經(jīng)歷慢化、擴(kuò)散直至被吸收所經(jīng)歷的平均時(shí)間；兩者之間的關(guān)系。3) 不考慮緩發(fā)中子和考慮單組緩發(fā)中子時(shí)，反應(yīng)堆功率與keff或反應(yīng)性的關(guān)系主要問題在瞬發(fā)中子的平均壽命上。104s到0.1s。4) 反應(yīng)堆的周期和倍周期反應(yīng)堆功率