核反應堆物理分析和原子核物理習題

1、1100.單位體積內有多種元素的原子核，其宏觀截面的表達式是什么？答案：設單位體積內有幾種原子核，其核子數分別為N1……Ni……Nn；其對應的微觀截面為σ1……σi……σn；則其宏觀截面Σ的表達式為：????????niiinniiNNNN111??????101.什么是復核模型？答案：是用來解釋入射粒子與靶核發(fā)生核反應的一種物理模型。復核模型認為核反應存在一個復核的中間階段，其過程可表為：aA－→B－→Cc其中a――入射粒子；A――靶

2、核；B――復核，一般處在激發(fā)態(tài)；C――新核；c――出射粒子。102.試說明微觀截面的大致變化規(guī)律。答案：微觀截面在不同入射中子能量及不同靶核質量數的情況下，差別是很大的。對壓水堆最重要的幾個核反應，一般均可按中子能量不同分為三個區(qū)域：在低能區(qū)，微觀截面或者保持常數（對(nn)反應）或者與成正比（對(nγ)反應和)1(1?E(nf)反應）。在該區(qū)以上是共振區(qū)。有多個共振峰存在。在高能區(qū)是微觀截面的平滑區(qū)。103.試說明235U的裂變截面隨

3、中子能量的大致變化規(guī)律。答案：在低能區(qū)（熱中子）(En100ev)，σf基本上是平滑地隨能量增加而下降，從10ba1.5ba。可見壓水堆將快中子慢化成熱中子是十分重要的。104.簡述中子動力學中的點堆模型的物理概念。答案：這是研究反應堆中子動力學的一種近似方法，這種模型假定反應堆內各空間點上的中子通量、密度等參數隨時間的變化規(guī)律是安全一樣的。這時我們把反應堆看作一個集中參數的系統(tǒng)，即一個沒有空間分布的“點堆”來研究反應堆。105.寫出點

4、堆動力學方程組。答案：???????61)()()(1)1)(()(iiieffdfftStCtNltkdttdN??i=1，2，…6)()()()(tCtNltkdttdCiiieffeffi????為7個聯立的微分方程組，其中：N(t)：為與時間相關的中子密度；Keff(t)：為與時間相關的Keff；βeff、βieff：分別為總有效緩發(fā)中子份額和第I組有效緩發(fā)中子份額；3答案：22InTTe?112.給出等效單組緩發(fā)中子近似下的倒

5、時方程。答案：TTeff???????1式中βeff為緩發(fā)中子有效份額，λ為等效緩發(fā)中子衰減常數。此式對于估計反應性很方便。113.六組緩發(fā)中子的平均壽命是如何計算的？答案：?????6161)(iiiiitt??114.等效單組緩發(fā)中子衰減常數λ是如何計算的？答案：λ：定義為六組緩發(fā)中子平均壽命的倒數。即???61iiit???式中???61ii??115.反應堆運行時，監(jiān)測堆芯中子通量密度分布的目的是什么？答案：主要目的在于要保證堆