《最新反应堆物理分析第一章练习ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新反应堆物理分析第一章练习ppt课件.ppt（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识1、计算相距、计算相距r的两点电荷的两点电荷Z1和和Z2间的相互作用力间的相互作用力221041rZZ解：解：反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识6、中子与原子核的相互作用的三种过程；、中子与原子核的相互作用的三种过程； 反应堆中，中子与物质的相互作用。反应堆中，中子与物质的相互作用。解：中子与原子核的三种作用：解：中子与原子核的三种作用：1）势散射；）势散射；2）直接）直接相互作用；相互作用；3）复合核的形成）复合核的形成 反应堆中，中子与物质的相互作用：反应堆中，中子与物质的相互作用：1）散射：包）散射：包括弹性散射和非弹性散射；括弹性散射和非弹
2、性散射；2）吸收：包括辐射俘获）吸收：包括辐射俘获和裂变和裂变反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识7、初始质量为、初始质量为4 毫克的毫克的Po（T1/2=138.4 天），试问天），试问经过经过10 天衰变掉天衰变掉_毫克。毫克。tTtememm2/12ln00解：解：mgeemmmmtT195. 0)1 (4)1 (104 .138693. 02ln002/1反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识8、试问一克、试问一克226Ra(T1/2=1620 年年)在在1 秒内产生秒内产生_ 衰变衰变;一克一克238U（T1/2=4.5109年）在一年）在一秒内产生秒内产生_ 衰变。衰变。42
3、392/1102 . 11002. 62381360024365105 . 4693. 02lnAUUUUUNAmTNA10232/1106 . 31002. 622613600243651620693. 02lnARaRaRaRaRaNAmTNA解：解：反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识9、已知、已知 放射性同位素放射性同位素210Po（T1/2=138.4 日）日）,具有具有放射性放射性1 居里，则其质量为居里，则其质量为_。ANMmNAmggNTAMNAMmAA223.01023.21002.63600244.138693.0210107.32ln423102/1解：解：反应堆核物
4、理基础知识反应堆核物理基础知识10、微观截面是什么的度量？宏观截面呢？、微观截面是什么的度量？宏观截面呢？它们的量纲是什么？它们的量纲是什么？解：微观截面解：微观截面表征一个入射粒子与单位面积内一个靶核表征一个入射粒子与单位面积内一个靶核发生作用的几率大小；发生作用的几率大小； 宏观截面宏观截面是单位体积内所有靶核的微观截是单位体积内所有靶核的微观截 面的总和面的总和表征一个入射粒子与单位体积内所有靶核发生作用的表征一个入射粒子与单位体积内所有靶核发生作用的几率大小。几率大小。 微观截面微观截面具有面积的量纲；具有面积的量纲； 宏观截面宏观截面具有长度具有长度-1的量纲。的量纲。反应堆核物理基
5、础知识反应堆核物理基础知识11、有效增值系数的定义是什么？在实用、有效增值系数的定义是什么？在实用中怎么表示方便？中怎么表示方便？解：有效增值系数用解：有效增值系数用K 来表示，它的定义是：来表示，它的定义是：直属上一代中子新生一代中子k在实际应用中：在实际应用中：吸收）（泄漏系统内中子的总消失率系统内中子的产生率k反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识12、什么叫临界系统？什么叫次临界系统？什么叫超临界、什么叫临界系统？什么叫次临界系统？什么叫超临界系统？系统？解：若芯部的有效增值系数解：若芯部的有效增值系数K恰好等于恰好等于1，则系统内中子的，则系统内中子的产生率便恰好等于中子的消失率，
6、这样，在系统内已经产生率便恰好等于中子的消失率，这样，在系统内已经进行的链式裂变反应将以恒定的速率不断进行下去，也进行的链式裂变反应将以恒定的速率不断进行下去，也就是说，链式裂变反应过程处于稳态状况，这种系统便就是说，链式裂变反应过程处于稳态状况，这种系统便称为邻界系统；若有效增值系数称为邻界系统；若有效增值系数K小于小于1，这时系统内中，这时系统内中子数目将随时间而不断衰减，链式裂变反应是非自续的，子数目将随时间而不断衰减，链式裂变反应是非自续的，这时系统便称为次临界系统；若有效增值系数这时系统便称为次临界系统；若有效增值系数K 大于大于1，则系统内的中子数目将随时间而不断地增加，我们称这则
7、系统内的中子数目将随时间而不断地增加，我们称这种系统为超临界系统。种系统为超临界系统。反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识13、在、在235U 的增值介质内，热中子密度等于的增值介质内，热中子密度等于106中子中子/cm3,燃料核数为燃料核数为NU-235=51018/cm3,试求每秒钟的裂变数和试求每秒钟的裂变数和不裂变的吸收数。不裂变的吸收数。smvNNRnaUaa3146628618/1033. 622001010102 .57510105吸收数解：取热中子能量为解：取热中子能量为0.0253eV，v=2200m/s 吸收反应率为：吸收反应率为：裂变反应率裂变反应率smRRaaff3
8、1414/1083. 51033. 62 .5759 .529裂变数smRRaa31414/1050. 01033. 62 .5759 .5292 .575俘获数俘获反应率俘获反应率反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识14、二氧化铀的密度为、二氧化铀的密度为10.42103kg/m3,铀的富铀的富集度为集度为3，已知在，已知在0.0253ev 时，时，235U的微观吸的微观吸收截面为收截面为680.9靶，靶，238U 为为2.7靶，靶，O为为210-4靶。确定靶。确定UO2的宏观吸收截面的宏观吸收截面a。03037. 0)103. 01(9874. 01 )11(9874. 01 115c
9、9 .269216)03037. 01 (23803037. 02352UOM235U与与238U核子数之比核子数之比UO2分子量分子量解：解：反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识UO2宏观截面宏观截面128428282338555885516.54101022107 . 2)03037. 01 (109 .68003037. 01002. 69 .2691042.10100010002)1 (100010002222222mNMcNMcNMnnnOAUOUOAUOUOAUOUOOOUO反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识15、反应堆在、反应堆在5 兆瓦的功率下运行，由不裂变吸收兆瓦的
10、功率下运行，由不裂变吸收造成的中子损失为造成的中子损失为45，问有多少中子泄漏到活，问有多少中子泄漏到活性区之外？性区之外？解：设单次裂变产生中子数为解：设单次裂变产生中子数为2.5个，则不裂变吸收个，则不裂变吸收中子数为中子数为2.545%=1.1个，个，要维持持续稳定链式裂变反应，必须有要维持持续稳定链式裂变反应，必须有1个中子引发个中子引发下次裂变，因此泄漏中子为下次裂变，因此泄漏中子为2.5-1.1-1=0.4，占裂变中，占裂变中子数的子数的40%反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识 同时假设，单次裂变放出的能量为：同时假设，单次裂变放出的能量为：200MeV=2001061.61
11、0-19J=3.210-11J 则一秒发生的裂变数，即裂变中子数为：则一秒发生的裂变数，即裂变中子数为：171161056. 1102 . 3105因此，泄漏到活性区外的中子数为：因此，泄漏到活性区外的中子数为：1.56101740%=6.251016中子中子/秒秒反应堆核物理基础知识反应堆核物理基础知识16、测量放射性同位素的放射性、测量放射性同位素的放射性C(居里居里)，经过每，经过每2小时给出下列结果：小时给出下列结果：21.5；12.5；7.0；3.9；2.2；1.3居里，试估算该同位素的半衰期居里，试估算该同位素的半衰期解：解：N1/N2=C1/C2=2t/T，由此，由此T=0.693t/ln(C1/C2)其中其中t测量放射性强度的间隔时间；测量放射性强度的间隔时间；C1/C2放射性强度每一放射性强度每一次测量对下一次测量的比值。在该情况下，次测量对下一次测量的比值。在该情况下，t2小时：小时：C1/C221.5/12.5=1.72；12.5/7.0=1.78；1.79；1.77；1.69。偏值最大的。偏值最大的C1/C2应视为不正确（不精确的测量）应视为不正确（不精确的测量）而把它舍弃掉，在该情况下，所有的数值均与平均值而把它舍弃掉，在该情况下，所有的数值均与平均值1.75相接近。于是，相接近。于是，T=0.6932/ln1.75=2.5小时。小时。