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1、1/6 1 什么是菲克定律？描述分子扩散的方程，而中子扩散的菲克定律可以从精确的中子输运方程做一些近似处理得到。J=Jxi+Jyi+Jzi，这个式子就称为称为菲克定律，它表示中子流密度正比于负中子通量密度梯度。2 什么是扩算方程及其边界条件？1 在扩散方程适用的区域，扩散方程的解必须是非负的实数，且处处有界。2 在具有不同的扩散性质的两种介质交界面处，垂直于交界面方向上的净中子流密度相等，两种介质内的中子通量密度相等。3 外边界处，即在介质与真空交界面上，在物理边界以上的外推边界上，中子通量密度为零。名词解释：1 微观截面：平均一个入射中子与一个靶核相互作用，概率大小的度量。2 ：单位体积内所
2、有靶核的微观截面的总和也是一个入射中子与单位体积的靶核的相互作用的平均概率。3 平均自由程：中子在介质中运动时，与原子核连续发生两次某种相互作用之间的平均穿行距离。4 中子通量密度：单位体积内所有中子在 1 秒内穿行距离的总和=nv 5 核反应率：R=宏观截面 x 中子通量密度。：单位体积内中子每秒与介质原子核发生某种核反应的总数。6 中子扩散长度的平方：热中子从产生到消亡（吸收和泄漏）点的直线距离的均匀方值得六分之一。7中子年龄：是裂变中子从产生点被慢化剂幔化到热能处的直线距离的均匀方值的六分之一。8 中子有效增殖系数：Keff=堆内下一代裂变中子数/堆内现有中子数 9 中子寿命：中子从诞生
3、到消亡（吸收和泄漏）的平均时间。10 中子代时间：中子从诞生开始到消亡引起裂变产生一个中子的平均时间。反射层的作用 反射层是堆芯周围围绕着一层具有良好的散射性能，吸收截面小的物质所构成的中子反射层。1 反射层把一部分本来要泄漏出堆芯而损失掉得中子反射回堆芯残余链式反应，减少了泄漏的中子数，使堆芯尺寸小于无反射层时的临界尺寸就能达到临界状态，可显著的节省所需易裂变物质的装量。2 减小中子通量分布不均匀系数，有反射层时会增加反应堆的平均功率输出。.P 逃脱共振吸收概率 在非均匀系中，燃料快对共振中子有很强的自屏，亦即燃料表面吸收共振中子比内层吸收的多许多，故非均匀系燃料快内的平均中子通量密度比均匀
4、系的低结果与均匀系相比非均匀系的 p 提高了。热中子利用率 f 无限增殖因数 kOO：在 非均匀系中，由于栅元内部中子通量密度分布的改变，热中子利用因数降低了，逃脱2/6 共振吸收频率增加了。燃料快内的共振能中子通量密度比热中子通量密度相对降低得更多些；而且燃料的平均共振吸收截面要比热吸收截面大很多，这样燃料做成块状后，p 的增加比 f 的降低更为显著。于是便有了 fp 非均匀fp 均 。主要就是这个原因使得非均匀反应堆的无限增殖系数 k 大于对应均匀堆的 k。功率系数：功率变化百分之一额定功率时所引起的反应性变化，功率系数是一个复合量，影响它的主要有燃料的温度系数，慢化剂的温度系数和空泡系数
5、。PWR 中功率系数为负数，并且寿期末比寿期初的负得更多，这主要是寿期末，堆芯冷却剂中鹏浓度很低，而慢化剂温度系数变化引起的。将功率系数在 0-100 百分之的范围内进行任一区的积分，某一范围便可得出功率变化所引起的反应性变化的总量。这就是积分功率系数 功率亏损。功率亏损不是指功率的亏损，而是当功率增加时，反应堆产生一个负反应性，指反应性亏损了，因此必须加上一个等量的正的反应性以保持反应堆的临界状态。CR：定义反应堆中每消耗一个易裂变材料原子所产生的新的易裂变材料的俄原子数。CR=易裂变核的生成率/易裂变核的消耗率 小于等于 1 称为转换堆；大于 1 称为增殖堆 PWR CR：0.5-0.6
6、FBR BR=1。2-1.3 燃耗 单位质量燃料所发出的能量 a=MWxd/tU 反应性控制 反应堆出事装量必须大于临界装置以有一个适当的初始剩余反应性 反应性控制手段：控制棒，可燃读物，化学补偿（调节水中鹏浓度）功能：1 紧急停堆（控制棒因为快），到次临界状态，保持所要求的次临界度。当反应堆需要紧急停堆时，反应堆的控制系统能迅速的引入一个很大的负反应性，以快速停堆，并达到一定的停堆深度。要求紧急停堆系统有极高的可靠性。2 功率调节 CR 功率过剩。当外界符合或堆芯温度发生变化时，反应堆的控制系统必须引入一个适当的反应性，以满足反应堆功率调节的需要。3 补偿控制：温度 燃耗 fp 中毒。反应堆
7、在运行出气具有较大的剩余反应性，随着反应堆的运行，剩余反应性不断减少，为保持反应堆临界，必须组建的从堆芯移出控制毒物。3/6 Keff=下代中子数/当前中子数=中子产生率/中子消亡率（吸收和泄露）核燃料循环管理可分为三个部分;分别为燃料的首端管理，堆内燃料管理和燃料的尾端管理。中子在反应堆内有产生，吸收，共振吸收，慢化，扩散和泄漏。Pwr 反应堆，其慢化剂是轻水，因而 PWR 中的快中子慢化主要是由于快中子与清水中的 h原子核发生弹性散射。在弹性散射中，快中子将自己的动能传递给慢化剂 H 原子核，而本身被慢化成热中子。反应性 p 与 Keff 关系可以定量地表示堆芯内相邻两代中子数目的相对变化
8、，同时表示反应堆链式核反应偏离临界的程度。填空 实际的热中子能谱与介质的麦克斯韦普并不相同，它朝能量高的地方有所偏移，这种现象称为热中子能谱的硬化。根据控制棒的功能，一般分为安全棒，调节棒，补偿棒三类。宏观截面和单位体积靶核数和微观截面有关系。中子核 必须遵循 核子数，电荷数，动量，能量守恒定律。慢化剂的温度效应，燃料的温度效应，和山毒效应，属于永久性的亏损而不能恢复的是燃耗和可燃毒物引起的反应性效应。简答 碘坑形成的原因 反应堆稳定运行在某一中子通量密度中水平上时，山毒已经平衡，当某时刻，反应堆突然停堆，在停堆后的一段时间内，由于中子通量密度=0 135Xe 不可能通过俘获中子而消失，只能靠
9、 135Xe 的衰变而消失，由于 135I 衰变成 135Xe 的半衰期比 135Xe 裂变的半衰期短，则 Xe 的浓度在反应堆完全停闭后不是减少而是会增加到一个最大值，即此事 135Xe 的中毒反应性也最大，伺候随着时间进一步增加，堆内积累的 135I 已大部分衰变成了 Xe,135I 的浓度相当低，此时 xe 的小时率大于它的产生率。随着停堆时间的增长，135Xe 的浓度越来越低，银耳山毒的产生的反应性也越来越小，由以上过程，我们可知，在反应堆停堆后反应性要出现一个最小值。它由于 I135 的衰变有密切的关系，故这种现象称为碘坑。与停堆方式有关 存在死区（强迫停堆时间）停堆后的从新启动称为
10、必须避开死区 燃耗深度 单位质量的燃料放出的能量，它表示了反应堆积分能量输出，燃耗深度反应了一个反应堆的先进程度以及一个国家的工业水平。2 是说明中子在反应堆内的循环过程。在反应堆中，当燃料核受中子轰击发生裂变时，同时放出若干快中子，快中子与燃料中的4/6 238U 发生快裂变会使得快中子的数目有所增加，数目增加后的快中子，在接下来的漫画和扩散过程中，都会有一部分泄漏到对外，只有部分快中子可生成热中子，而热中子在扩散过程中，又会有一部分泄漏到对外，被燃料吸收的热中子只是其中的一部分。被燃料所吸收的热中子，一部分使 235U 发生裂变反应，一部分被油核俘获，裂变生成的中子自动进入下一个循环过程
11、发生山振荡的条件 1 热中子通量密度高，一般要大于 10 17m-2.s-1 2 反应堆堆芯的尺寸够大，一般要求堆芯的尺寸要大于 30 倍徙动长度 3 要有局部扰动 4 压水堆装料换料不止方式有哪些？1 均匀布置，整批换料 2 由中心向周边，分批移动材料 3 由周边想中心分批移动装料 4 分散布置，分批换料 5 低泄漏装料。核素分类：同位素，同核异能素，同中子素，同量异位素 多普勒效应：由于靶核的热运动随温度的增加而增强，所以这时共振峰的宽度随着温度的上升而增加，同时峰值的界面也逐渐减少。这一现象称为多普勒效应，多普勒见图片 2 扩散近似 扩散近似是假定反应堆内中子与介质核的碰撞散射是杂乱无章
12、且各项同性的，从而满足分子扩散的斐克定律。（F）（散射各向同性，弱吸收）在中子扩散近似下，由于中子与原子核的多次碰撞，使得中子在反应堆内以杂乱无章的折线进行运动。这种运动的趋势是使中子从密度高的区域移到密度低的区域，这样的过程叫做中子扩散，与中子通量密度的梯度成正比。假设 1无限均匀介质2 弱吸收介质 3散射是各向同性的 4中子通量的密度是随位置缓慢变化的函数。斐克定律 J=Jxi+jyj+jzk 表示中子流密度正比于负中子通量密度梯度。其比例常数称为扩散系数，用符号 D 表示具有长度单位 m D=1/3Es 斐克定律表明，堆内任一处净中子流动的方向与负中子通量密度梯度的方向相同。中子流密度的
13、方向是指中子通量密度减小最快的方向。扩散方程的边界条件 1 在扩散方程适用的区域内，扩散方程的解必须是非负的实数，且处处有界。5/6 2 在具有不同扩散性质的两种介质的交界面处，崔至于交界面方向上的净中子流密度相等，两种介质内的中子通量密度相等。3 外边界处，在介质与真空交界面上，在物理边界以外的外推边界上，中子通量密度为零。单群修正模型 单群扩散理论比较简单，只能给出近似结果。压水堆是欠慢化系统，堆芯中有大量的超热中子。因而单群扩散理论的计算将会带来较大的偏差。如果把中子的整个能去分为两个部分。第一部分（能量较高的部分）称为快群，第二部分称为热群，修正单群理论之所以能改善计算结果，其物理原因
14、如下：单群理论中，把所有的中子都视为热中子，该理论没有考虑快中子慢化的过程中的中子泄漏的影响 1/（1+L2B2）为热中子扩散过程中不泄漏的概率。1/（1+M2b2）M=L2+t 是初步考虑慢化过程和扩散过程中的中子不泄漏概率，因而能改善计算结果。反应性温度系数如何定义？堆芯介质温度变化一度时候所引起的反应性变化。PWR 的温度效应为什么是负的，如何保证其为负值 1 温度系数为正的反应堆对于温度的变化是内在的不稳定，具有负的温度系数的反应堆对于温度的变化是稳定的，负温度系数是反应堆安全运行必不可少的条件。2 以 u 为燃料的反应堆中，燃料反应性温度系数总为负，虽然慢化及温度系数可以为正也可以为
15、负，但是正常情况下反应堆都运行在欠慢化区。同时还有极限鹏浓度的限制，此时慢化剂的温度系数是负的。燃料的温度系数由于多普勒效应和空间自屏效应使得其温度系数为负值。这样就保证了反应性温度系数的负值。燃料温度效应的实质、温度效应：反应堆介质温度变化而引起的反应堆有效增值因数的变化从而引起反应性的变化称为反应性的温度效应。燃料的温度效应是指由于燃料温度的变化导致 u238 和 pu239 共振吸收的多普勒展宽效应引起的有效增殖因素的变化从而引起的反应性的变化。慢化剂的温度效应是指由于慢化及温度的变化导致热中子利用率 f，逃脱共振俘获概率 p 的变化而引起的有效增殖因素的变化，从而引起的反应性的变化。功
16、率系数 功率系数定义为功率变化百分之一额定功率时引起的反应性变化。功率亏损是指反应堆从零功率变化到慢功率时由负功率系数所引起的反应性变化。为什么说压水堆具有自稳性 反应堆具有负的反应性温度系数。温度升高导致 k 的减少，这样就降低了功率水平并使温度回到了它的初始值。同意温度的下降引起了 k 的增加。从而提高功率使系统回到她的初始温度，因此具有负温度系数的反应堆对于温度变化是稳定的。什么是反应堆的 e 倍周期和倍增周期 6/6 Te 是 t 时刻反应堆中子密度（中子注量率或者功率）增加为原来 e 倍所需要的时间称为 e 倍周期 T 剂反应堆功率变为原来两倍所需要的时间 T=0.693Te 缓发中
17、子在反应堆中起着什么作用？焕发中子延长了中子的平均寿命以及代时间，是反应堆的控制成为可能。瞬发临界 瞬发临界就是依靠瞬发中子就能达到的临界状态。条件是 p=B 同位素：含有相同质子数不同质量数的原子核的元素叫做同位素 同位素具有不同的特性，但具有相似的化学性。化学特性有轨道电子决定，即具有相同的原子序数，其化学性质也基本相同，但对于核特性，即使质子数一样，但不同的中子数会影响核的稳定性。结合能 就是核子在形成原子核的过程中所释放出来的能量的总和 比结合能：原子核内没有个核子的平均结合能。比结合能越大，核的稳定性越高。U235 裂变产生两个中等质量核素且比结合能大于 u235 的核，因此有能量释
18、放出来。中子于原子核能有那些核反应 中子与原子核有散射和吸收两张，散射分为弹性散射和非弹性散射，弹性散射有势弹性散射和共振弹性散射 吸收有辐射俘获，裂变反应，放出带点粒子的反应（np）（na）中子通量密度：因为中子是沿着四面八方的，以一点为中心迎着各个方向射来的中子作为崔直面，然后将单位时间内通过这些面的中子相加，得到的就是该店的中子通量密度，为一标量，表示在单位时间内所有的中子在单位体积内穿行距离的总和 反应率：单位体积内中子每秒与介质原子核发生某种核反应的总数 U235 裂变时都以什么能量形式释放出来 裂变碎片动能，裂变中子动能 瞬发 r 射线，焕发 rb 射线，俘获 r 射线。文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!