核反應(yīng)堆物理

1、1什么是菲克定律？描述分子擴(kuò)散的方程，而中子擴(kuò)散的菲克定律可以從精確的中子輸運(yùn)方程做一些近似處理得到。J=JxiJyiJzi，這個(gè)式子就稱為稱為菲克定律，它表示中子流密度正比于負(fù)中子通量密度梯度。2什么是擴(kuò)算方程及其邊界條件？1在擴(kuò)散方程適用的區(qū)域，擴(kuò)散方程的解必須是非負(fù)的實(shí)數(shù)，且處處有界。2在具有不同的擴(kuò)散性質(zhì)的兩種介質(zhì)交界面處，垂直于交界面方向上的凈中子流密度相等，兩種介質(zhì)內(nèi)的中子通量密度相等。3外邊界處，即在介質(zhì)與真空交界面上，在

2、物理邊界以上的外推邊界上，中子通量密度為零。名詞解釋：1微觀截面：平均一個(gè)入射中子與一個(gè)靶核相互作用，概率大小的度量。2：單位體積內(nèi)所有靶核的微觀截面的總和也是一個(gè)入射中子與單位體積的靶核的相互作用的平均概率。3平均自由程：中子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，與原子核連續(xù)發(fā)生兩次某種相互作用之間的平均穿行距離。4中子通量密度：單位體積內(nèi)所有中子在1秒內(nèi)穿行距離的總和=nv5核反應(yīng)率：R=宏觀截面x中子通量密度。：單位體積內(nèi)中子每秒與介質(zhì)原子核發(fā)生某種核

3、反應(yīng)的總數(shù)。6中子擴(kuò)散長度的平方：熱中子從產(chǎn)生到消亡（吸收和泄漏）點(diǎn)的直線距離的均勻方值得六分之一。7中子年齡：是裂變中子從產(chǎn)生點(diǎn)被慢化劑?；綗崮芴幍闹本€距離的均勻方值的六分之一。8中子有效增殖系數(shù)：Keff=堆內(nèi)下一代裂變中子數(shù)堆內(nèi)現(xiàn)有中子數(shù)9中子壽命：中子從誕生到消亡（吸收和泄漏）的平均時(shí)間。10中子代時(shí)間：中子從誕生開始到消亡引起裂變產(chǎn)生一個(gè)中子的平均時(shí)間。反射層的作用反射層是堆芯周圍圍繞著一層具有良好的散射性能，吸收截面小的物

4、質(zhì)所構(gòu)成的中子反射層。1反射層把一部分本來要泄漏出堆芯而損失掉得中子反射回堆芯殘余鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，減少了泄漏的中子數(shù)，使堆芯尺寸小于無反射層時(shí)的臨界尺寸就能達(dá)到臨界狀態(tài)，可顯著的節(jié)省所需易裂變物質(zhì)的裝量。2減小中子通量分布不均勻系數(shù)，有反射層時(shí)會(huì)增加反應(yīng)堆的平均功率輸出。.P逃脫共振吸收概率在非均勻系中，燃料快對共振中子有很強(qiáng)的自屏，亦即燃料表面吸收共振中子比內(nèi)層吸收的多許多，故非均勻系燃料快內(nèi)的平均中子通量密度比均勻系的低結(jié)果與均勻系相比非

5、均勻系的p提高了。熱中子利用率f無限增殖因數(shù)kOO。Keff=下代中子數(shù)當(dāng)前中子數(shù)=中子產(chǎn)生率中子消亡率（吸收和泄露）核燃料循環(huán)管理可分為三個(gè)部分分別為燃料的首端管理，堆內(nèi)燃料管理和燃料的尾端管理?！凶釉诜磻?yīng)堆內(nèi)有產(chǎn)生，吸收，共振吸收，慢化，擴(kuò)散和泄漏。Pwr反應(yīng)堆，其慢化劑是輕水，因而PWR中的快中子慢化主要是由于快中子與清水中的h原子核發(fā)生彈性散射。在彈性散射中，快中子將自己的動(dòng)能傳遞給慢化劑H原子核，而本身被慢化成熱中子。反應(yīng)性

6、p與Keff關(guān)系可以定量地表示堆芯內(nèi)相鄰兩代中子數(shù)目的相對變化，同時(shí)表示反應(yīng)堆鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)偏離臨界的程度。填空實(shí)際的熱中子能譜與介質(zhì)的麥克斯韋普并不相同，它朝能量高的地方有所偏移，這種現(xiàn)象稱為熱中子能譜的硬化。根據(jù)控制棒的功能，一般分為安全棒，調(diào)節(jié)棒，補(bǔ)償棒三類。宏觀截面和單位體積靶核數(shù)和微觀截面有關(guān)系。中子核必須遵循核子數(shù)，電荷數(shù)，動(dòng)量，能量守恒定律。慢化劑的溫度效應(yīng)，燃料的溫度效應(yīng)，和山毒效應(yīng)，屬于永久性的虧損而不能恢復(fù)的是燃耗和可燃

7、毒物引起的反應(yīng)性效應(yīng)。簡答碘坑形成的原因反應(yīng)堆穩(wěn)定運(yùn)行在某一中子通量密度中水平上時(shí)，山毒已經(jīng)平衡，當(dāng)某時(shí)刻，反應(yīng)堆突然停堆，在停堆后的一段時(shí)間內(nèi)，由于中子通量密度=0135Xe不可能通過俘獲中子而消失，只能靠135Xe的衰變而消失，由于135I衰變成135Xe的半衰期比135Xe裂變的半衰期短，則Xe的濃度在反應(yīng)堆完全停閉后不是減少而是會(huì)增加到一個(gè)最大值，即此事135Xe的中毒反應(yīng)性也最大，伺候隨著時(shí)間進(jìn)一步增加，堆內(nèi)積累的135I已大

8、部分衰變成了Xe135I的濃度相當(dāng)?shù)停藭r(shí)xe的小時(shí)率大于它的產(chǎn)生率。隨著停堆時(shí)間的增長，135Xe的濃度越來越低，銀耳山毒的產(chǎn)生的反應(yīng)性也越來越小，由以上過程，我們可知，在反應(yīng)堆停堆后反應(yīng)性要出現(xiàn)一個(gè)最小值。它由于I135的衰變有密切的關(guān)系，故這種現(xiàn)象稱為碘坑。與停堆方式有關(guān)存在死區(qū)（強(qiáng)迫停堆時(shí)間）停堆后的從新啟動(dòng)稱為必須避開死區(qū)燃耗深度單位質(zhì)量的燃料放出的能量，它表示了反應(yīng)堆積分能量輸出，燃耗深度反應(yīng)了一個(gè)反應(yīng)堆的先進(jìn)程度以及一個(gè)國