核反應(yīng)堆物理-復(fù)習(xí)重點(diǎn)答案講解

1、第一章第一章核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)（核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)（6學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)）1.什么是核能？包括哪兩種類(lèi)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?。?）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(zhǎng)時(shí)間。缺點(diǎn)：1）次錒系核素具有幾百萬(wàn)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；

2、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(lèi)，可劃分為哪些類(lèi)型？屬于哪種類(lèi)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(lèi)：分類(lèi)的著眼點(diǎn)名稱(chēng)和特征A用途A1動(dòng)力堆：發(fā)電，供熱，作為推進(jìn)動(dòng)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

3、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(jí)：最低能量狀態(tài)叫做基態(tài)，比基態(tài)高的能量狀態(tài)稱(chēng)激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，會(huì)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(wú)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、平均壽命的定義；理解衰變常數(shù)的物理意義；核衰變的主要類(lèi)型、反應(yīng)式、衰變過(guò)程，穿透能力和電離能力。放射性同位素：不穩(wěn)定

4、的同位素，會(huì)自發(fā)進(jìn)行衰變，稱(chēng)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(chēng)為核衰變，也稱(chēng)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(lèi)型細(xì)分前后變化射線性質(zhì)235Un→236U→A1XA2Xvn；（n，f）7.核截面和核反

5、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：σ，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），1028m2。宏觀截面：；即核密度與該核的微觀截面的乘積。單位m1。習(xí)慣用cm1。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

6、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λ。物理意義：平均自由程表示的是中子在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，平均要走多長(zhǎng)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)（E10keV）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：?jiǎn)挝粫r(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φ：?jiǎn)挝惑w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

7、現(xiàn)象。包括：共振類(lèi)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(lèi)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數(shù)：共振能，峰值截面和能級(jí)寬度多普勒效應(yīng)：因靶核的熱運(yùn)動(dòng)，本來(lái)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(duì)能量有一個(gè)范圍展開(kāi)，使共振峰展開(kāi)而共振峰的峰值下降，稱(chēng)為多普勒效應(yīng)。共振的性質(zhì)：靶核的溫度上升，①共振峰進(jìn)一步加寬和②降低峰值，稱(chēng)為多普