核反应堆物理分析PDF电子书下载

1.1中子与原子核的相互作用 2

1.1.1中子 2

1.1.2中子与原子核相互作用的机理 2

1.1.3中子的散射 4

1.1.4中子的吸收 6

1.2中子截面和核反应率 7

1.2.1微观截面 7

1.2.2宏观截面、平均自由程 8

1.2.3核反应率、中子通量密度和平均截面 11

1.2.4截面随中子能量的变化 14

1.2.5核数据库 18

1.3共振吸收 21

1.3.1共振截面——单能级布赖特-维格纳公式 21

1.3.2多普勒效应 22

1.4核裂变过程 24

1.4.1裂变能量的释放、反应堆功率和中子通量密度的关系 24

1.4.2裂变产物与裂变中子的发射 26

1.5链式裂变反应 29

1.5.1自续链式裂变反应和临界条件 29

1.5.2热中子反应堆内的中子循环 32

参考文献 34

习题 34

2.1中子的弹性散射过程 37

2.1.1弹性散射时能量的变化 37

2.1.2散射后中子能量的分布 39

2.1.3平均对数能降 41

2.1.4平均散射角余弦 42

2.1.5慢化剂的选择 43

2.1.6中子的平均寿命 44

2.2无限均匀介质内中子的慢化能谱 45

2.3均匀介质中的共振吸收 49

2.3.1均匀介质内有效共振积分及逃脱共振俘获概率 49

2.3.2＊有效共振积分的近似计算 51

2.4热中子能谱和热中子平均截面 54

2.4.1热中子能谱 54

2.4.2热中子的平均截面 57

参考文献 58

习题 58

3.1单能中子扩散方程 62

3.1.1斐克定律 62

3.1.2单能中子扩散方程的建立 67

3.1.3扩散方程的边界条件 69

3.1.4斐克定律和扩散理论的适用范围 71

3.2非增殖介质内中子扩散方程的解 72

3.3＊反照率 77

3.4扩散长度、慢化长度和徙动长度 78

参考文献 83

习题 83

4.1均匀裸堆的单群理论 88

4.1.1均匀裸堆的单群扩散方程的解 89

4.1.2热中子反应堆的临界条件 91

4.1.3几种几何形状裸堆的几何曲率和中子通量密度分布 94

4.1.4反应堆曲率和临界计算任务 98

4.1.5单群理论的修正 99

4.2有反射层反应堆的单群扩散理论 101

4.2.1反射层的作用 101

4.2.2一侧带有反射层的反应堆 101

4.2.3反射层节省 107

4.3中子通量密度分布不均匀系数和功率分布展平的概念 109

参考文献 111

习题 111

5.1与能量相关的中子扩散方程和分群扩散理论 115

5.1.1与能量相关的中子扩散方程 115

5.1.2分群扩散理论及多群中子扩散方程 117

5.1.3群常数的计算 119

5.2双群扩散理论 121

5.2.1双群方程 122

5.2.2双群方程的解 123

5.2.3双群临界方程及中子通量密度分布 127

5.3多群扩散方程的数值解法 129

5.3.1源迭代法 130

5.3.2二维扩散方程的数值解法 131

参考文献 137

习题 138

6.1栅格的非均匀效应 139

6.2栅格的均匀化处理 141

6.2.1栅格的均匀化 141

6.2.2堆芯的均匀化截面的计算 143

6.3栅元均匀化群常数的计算 146

6.3.1积分输运理论的基本方程 147

6.3.2碰撞概率方程的解及少群常数的计算 149

6.4燃料组件内均匀化通量密度分布及少群常数的计算 150

6.5共振区群常数的计算 152

6.5.1非均匀栅元有效共振积分的计算 153

6.5.2等价原理 155

6.5.3＊互屏（丹可夫）效应 157

6.5.4温度对共振吸收的影响 158

6.5.5共振区群常数的计算 160

6.5.6＊有效共振积分的半经验公式 161

6.6栅格几何参数的选择 161

参考文献 164

习题 164

7.1核燃料中重同位素成分随时间的变化 165

7.1.1重同位素燃耗链及裂变产物链 165

7.1.2核燃料中重同位素的燃耗方程 167

7.1.3燃耗方程的求解 169

7.2裂变产物135 Xe和149 Sm的中毒 173

7.2.1 135 Xe中毒 173

7.2.2 149 Sm中毒 185

7.3反应性随时间的变化与燃耗深度 187

7.3.1反应性随时间的变化与堆芯寿期 187

7.3.2燃耗深度 190

7.4核燃料的转换与增殖 191

参考文献 196

习题 197

8.1反应性系数 200

8.1.1反应性温度系数及其对核反应堆稳定性的影响 200

8.1.2燃料温度系数 202

8.1.3慢化剂温度系数 203

8.1.4其它反应性系数 204

8.1.5温度系数的计算 206

8.2反应性控制的任务和方式 207

8.2.1反应性控制中所用的几个物理量 207

8.2.2反应性控制的任务 208

8.2.3反应性控制的方式 209

8.3控制棒控制 210

8.3.1控制棒的作用和一般考虑 210

8.3.2控制棒价值的计算 211

8.3.3控制棒插入深度对控制棒价值的影响 212

8.3.4控制棒间的干涉效应 215

8.3.5控制棒插入不同深度对堆芯功率分布的影响 216

8.4可燃毒物控制 217

8.4.1可燃毒物的作用 217

8.4.2可燃毒物的布置及其对反应性的影响 219

8.4.3可燃毒物的计算 222

8.5化学补偿控制 222

参考文献 226

习题 226

9.1缓发中子的作用 228

9.2点堆中子动力学方程 230

9.3阶跃扰动时点堆模型动态方程的解 234

9.4反应堆周期 238

9.4.1反应堆周期 238

9.4.2不同反应性引入时反应堆的响应特性 240

9.5＊点堆动力学方程的近似解法 242

9.5.1单组缓发中子近似 242

9.5.2常数缓发中子源近似 245

9.5.3瞬跳近似 245

9.6点堆动力学方程的数值解法 246

参考文献 250

习题 251

10.1核燃料管理的主要任务 252

10.1.1核燃料管理中的基本物理量 252

10.1.2核燃料管理的主要任务 253

10.2多循环燃料管理 255

10.2.1平衡循环及各参数之间的关系 255

10.2.2初始循环与过渡循环 261

10.3单循环燃料管理 263

10.3.1堆芯换料方案 263

10.3.2堆芯燃料管理计算 267

10.4堆芯换料设计的优化 270

10.4.1堆芯换料设计优化模型 270

10.4.2堆芯换料设计优化方法简介 272

参考文献 284

附录1 国际单位制（SI） 286

附录2 基本常数 288

附录3 元素与一些分子的截面和核参数 289

附录4 非1／v因子 295

附录5 δ函数 296

附录6 En（x）函数 296

附录7 误差函数erf（x） 297

附录8 贝塞尔函数 297