钠冷快增殖堆PDF电子书下载

第1章 增殖和快中子增殖反应堆的作用 3

1—1引言 3

1—2国际关注增殖堆 4

1—3增殖物理基础 7

A.转换链 7

B.增殖比和增殖必要条件 7

C.倍增时间 10

1—4增殖堆的战略分析和铀资源 12

A.发展增殖堆，充分利用铀资源 12

B.铀资源和增殖堆引入时间表 12

1—5快中子增殖反应堆发展概况 19

A.美国 19

B.原苏联 23

C.法国 23

D.英国 24

E.德国 25

F.日本 25

G.意大利、比利时、荷兰、印度 26

1—6中国发展快堆概况 26

1—7快堆的未来——模块式一体化快堆电厂 27

A.新型的铀—钚—锆合金燃料元件 27

B.固有安全性 28

C.模块式一体化快堆电厂 28

1—8结论 29

第2章 设计原理引论 32

2—1引言 32

2—2主要设计任务 32

2—3机械和热力系统设计概述 33

A.堆芯和转换区布置 33

B.燃料栅格 35

C.燃料组件 36

D.堆容器内部构件 36

E.传热系统 38

2—4堆芯材料和参数的选择 39

A.燃料 39

B.冷却剂 43

C.结构材料 43

第3章 核反应堆经济分析 45

3—1绪言 45

3—2货币时值的基本概念 46

3—3货币的价格 49

3—4基建费用 50

A.建造费用 50

B.基建投资的偿还 50

C.与基建投资有关的固定费用 53

D.与基建费用有关的税款 54

3—5燃料循环费用 58

A.燃料单批投料量的直接费用 59

B.燃料单批投料量的有关税款 61

C.支付燃料开支的平准化电费 62

3—6电力总成本 63

3—7例题 63

A.反应堆特性 64

B.经济参数 65

C.有效利率 65

D.基建投资的收回及利润 66

E.基建投资的固定费用 66

F.基建投资的税款 67

G.运行和维修费 68

H.燃料循环费用（对平衡态下一个循环投入的燃料量而言） 68

3—8经济分析及向快中子增殖反应堆过渡 72

3—9本章中使用的符号 76

3—10附录：有关的概念 77

A.资金时间价值的概念 77

B.利息的计算 77

第4章 核设计 83

4—1引言 83

4—2多群扩散理论 83

4—3多群方程的空间解 85

A.横向泄漏近似 85

B.零维解 87

C.一维解 88

D.两维三角形网格 92

4—4体积份额和原子密度 94

4—5中子平衡 96

4—6功率密度 99

A.每次裂变能 99

B.功率密度与中子通量密度的关系 100

C.功率分布 100

D.中子通量密度分布 102

4—7中子能谱 102

4—8核特性参数 107

第5章 多群截面 114

5—1引言 114

5—2屏蔽因子方法 114

5—3通用截面 115

A.群截面和群中子通量密度 115

B.与能量相关的中子通量密度φ（E） 117

C.自屏和本底截面 120

D.无限稀释截面 121

E.非弹性散射 121

" F.x,v,μ？的计算 122

5—4共振截面 123

A.可分辨共振 123

B.不可分辨共振 125

5—5 Doppler展宽截面 129

A.一般理论 129

B.吸收截面 131

C.共振重迭 133

D.弹性散射截面 133

5—6具体反应堆成分的截面 133

A.一般方法 133

B.弹性移出截面 134

C.非均匀几何结构修正 136

5—7多群截面合并 139

第6章 反应堆动态学、反应性效应和控制要求 144

6—1引言 144

6—2反应堆动态学 144

A.点堆动态方程 144

B.瞬跳变近似 148

6—3伴中子通量密度函数和微扰理论 149

A.伴中子通量密度函数 149

B.根据微扰理论计算反应性 150

6—4有效缓发中子份额和中子寿命 151

A.有效缓发中子份额 151

B.中子寿命 152

6—5堆芯几何尺寸变化引起的反应性 152

6—6 Doppler效应 154

A.计算方法 154

B.冷却剂损失对Doppler反馈的影响 156

C.燃料循环期间Doppler效应的变化 157

D.举例 158

6—7失钠反应性 159

A.失钠反应性的计算方法 160

B.失钠反应性值及降低这种反应性的方法 161

6—8反应性价值分布 163

6—9反应性控制要求 165

第7章 燃料管理 170

7—1引言 170

7—2燃料管理概念 170

7—3燃料的燃耗 172

7—4燃耗方程 174

A.微分方程 176

B.燃耗方程的数值解 177

C.燃耗方程的解析解 177

D.燃料循环期间的平均原子密度 179

7—5初始成分和卸料成分及燃料循环期间的反应性 179

7—6增殖比 182

7—7倍增时间 184

A.反应堆倍增时间 185

B.系统倍增时间 185

C.复合系统倍增时间 186

7—8燃料循环结果 187

A.U—Pu循环以及同轻水堆的比较 187

B.Th—U循环 190

第8章 燃料棒和组件设计 197

8—1前言 197

8—2燃料棒设计依据 197

A.材料和几何布置 198

B.线功率和燃料棒直径 201

C.燃料重结构 203

D.裂变气体释放和气腔长度 206

8—3关于燃料棒设计的破损准则和应力分析 209

A.应变极限方法 210

B.累积损伤函数 210

C.破损与时间的关系 211

D.应力分析 214

E.寿命程序法求解 223

8—4燃料组件设计 224

A.组件外套管研究 225

B.燃料组件尺寸 227

C.燃料棒定位结构 228

D.燃料组件长度 229

8—5其它组件 230

A.转换区组件 230

B.控制组件 231

C.屏蔽组件 231

8—6组件束特性 232

A.外套管肿胀 233

B.外套管弯曲 235

C.堆芯约束 235

第9章 燃料棒的热工性能 242

9—1引言 242

9—2燃料和包壳的热工分析 242

A.燃料径向温度 242

B.重结构效应 245

C.燃料—包壳间隙 248

D.包壳的温降 252

E.致熔线功率的整体测量 253

9—3冷却剂传热 254

A.总能量与对流关系 254

B.液态金属和其它流体的差别 256

C.棒束的液态金属传热关系式 259

9—4燃料棒的温度分布 264

A.径向温度分布 264

B.轴向温度分布 264

第10章 堆芯热工流体力学设计 270

10—1引言 270

10—2组件内的速度和温度分布 270

A.近似的速度分布 270

B.横流对速度和温度分布的影响 274

10—3冷却剂流量分布和压力损失 285

A.堆容器内的冷却剂流量分布 285

B.压力损失 286

C.燃料组件内的压降 287

10—4热通道因子 292

A.统计方法 293

B.CRBRP和FFTF的热通道因子 294

C.热通道因子的应用 297

第11章 堆芯材料 303

11—1引言 303

11—2燃料 303

A.要求 303

B.定义 304

C.铀基燃料 307

D.钍基燃料 314

E.综合相互比较 315

11—3包壳和外套管 317

A.要求 317

B.辐射效应 318

C.包壳材料 330

11—4冷却剂 332

A.要求 333

B.热学考虑 333

C.中子学考虑 334

D.流体力学考虑 335

E.相容性考虑 336

F.钠的性质 337

G.冷却剂的综合比较 338

11—5控制 339

A.要求 340

B.硼 340

C.钽 343

D.铕 343

第12章 反应堆电厂系统 348

12—1引言 348

12—2热传输系统 348

A.LMFBR系统配置 348

B.蒸汽循环 352

C.电厂控制 353

12—3部件 355

A.反应堆容器和反应堆钠池 355

B.钠泵 358

C.中间热交换器 361

D.蒸汽发生器 363

12—4屏蔽 364

A.冷却剂和复盖气体的放射性 367

B.堆容器内的屏蔽 368

C.反应堆包封系统的屏蔽 370

D.热传输系统的屏蔽（回路式设计） 372

E.屏蔽方法 373

12—5换料 373

A.反应堆的换料 374

B.新燃料的接收与乏燃料的发运 376

12—6仪器 376

A.堆芯参数监测 376

B.燃料破损探测 379

C.钠泄漏和钠液面的测量 381

12—7辅助系统 382

A.惰性气体 383

B.跟踪加热 384

C.钠的净化 384

第13章 —般安全考虑 391

13—1引言 391

13—2解决安全问题的多重屏障方法 393

A.物理屏障 393

B.纵深防御 393

C.事故分类 395

D.保险界线 398

13—3事故分析展望 399

A.LMFBR与LWR安全特性的比较 399

B.事故引发因素 401

C.FBR事故的历史回顾 402

13—4风险及事故分析方法 404

A.风险 405

B.事故分析方法 405

第14章 有保护瞬态 410

14—1引言 410

14—2电厂保护系统 410

A.事故工况的范围 410

B.PPS有效性考虑 412

C.反应堆系统完整性限制 413

14—3可靠性考虑 415

A.可靠性的基本要素 415

B.反应性停堆系统中多样性的具体说明 418

C.衰变热排出系统 421

D.总的可靠性目标 422

14—4局部故障蔓延 424

A.棒间故障蔓延 425

B.组件间故障蔓延 426

14—5全堆芯瞬态 427

A.反应性瞬态 427

B.瞬态欠热事件 428

14—6其它事故考虑 429

A.蒸汽发生器故障 430

B.钠溢出 430

C.燃料操作及贮存事故 431

D.外部事件 432

第15章 无保护瞬态 436

15—1引言 436

15—2事故序列的物理状态 437

A.解体前 437

B.过渡阶段 437

C.解体 437

D.机械后果 440

E.事故后排热 440

F.安全壳 440

G.放射性后果 440

15—3守恒方程 440

A.Eulerian座标系 441

B.Lagrangian座标系 443

C.赝粘性压力 445

15—4瞬态超功率事故（TOP） 445

A.TOP概要 445

B.燃料破损动力学 449

C.其他考虑 450

15—5瞬态欠热事故（TUC） 451

A.钠沸腾 453

B.无保护惯性流量下降事件 455

C.管道完整性丧失 460

D.最终热阱丧失 460

15—6过渡阶段 461

A.轴向堵塞的可能性 461

B.流动工况 463

C.开式系统 465

D.封闭系统 466

E.计算方法 467

15—7堆芯解体 470

A.解体方程 471

B.状态方程 473

C.解体程序与结果举例 475

D.BETHE—TAIT模型 477

第16章 安全壳研究 483

16—1序言 483

16—2燃料膨胀 485

A.定界法 485

B.机械论方法 487

16—3熔融燃料和冷却剂的相互作用 488

A.钠膨胀模型 489

B.蒸气爆炸 492

C.燃料破碎过程 496

16—4能量分配与机械后果 497

A.实验数据 498

B.计算程序 500

16—5事故后排热 504

A.事故后热源 504

B.容器内冷却 506

C.容器外现象 508

16—6钠燃烧 512

A.池式起火 513

B.雾状钠火 513

16—7安全壳和封闭系统设计与瞬态分析 514

A.安全壳系统 514

B.安全壳瞬态分析 514

C.安全壳与安全壳／封闭联合系统的比较 520

附录A快堆数据 531

表A—1早期实验反应堆 533

表A—2早期的动力堆和试验堆 534

表A—3原型反应堆 538

表A—4示范反应堆 542

附录B美国Clinch河增殖堆发电厂（CRBRP）均匀堆芯与非均匀堆芯设计比较 545

附录C 4群和8群截面 549

C—1 4群截面 549

C—2 8群截面 552

C—3铀—238 Doppler截面 561

符号表 562