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目录 1

前言 1

第一章 反应堆运行的物理热工基础 1

1.1 反应性和反应堆周期 1

1.2 反应堆运行时影响反应性的因素 7

1.2.1 温度效应 7

1.2.2 燃耗效应 9

1.2.3 裂变产物的中毒效应 9

1.3 后备反应性 10

1.4.1 反应堆输出功率和堆内宏观功率分布 13

1.4 反应堆运行中的热工问题 13

1.4.2 反应堆热工设计准则 15

1.4.3 临界热流密度与最小烧毁比 16

1.4.4 衰变热 17

第二章 反应堆运行监测 21

2.1 堆外中子通量（功率水平）的监测 21

2.1.1 概述 21

2.1.2 中子通量监测 22

2.1.3 反应堆周期测量 30

2.1.4 中子通量测量举例 35

2.2.1 概述 39

2.2 反应堆堆芯内中子通量的监测 39

2.2.2 堆芯探测器 41

2.3 工艺过程的放射性辐射监测 49

2.3.1 燃料元件破损监测 50

2.3.2 蒸汽发生器（或热交换器）泄漏监测 54

2.4 厂区内放射性辐射监测 55

2.4.1 厂区内的辐射源 55

2.4.2 厂区内放射性辐射监测 57

2.5 热工参数监测 61

2.5.1 概述 61

2.5.2 温度测量 62

2.5.3 压力测量 67

2.5.4 流量测量 70

2.5.5 液位测量 74

第三章 反应堆的控制与保护 79

3.1 反应堆控制 79

3.1.1 反应性控制的原理与方法 79

3.1.2 反应堆内部特性 85

3.1.3 反应堆外部控制特性 88

3.2 反应堆保护 96

3.2.1 反应堆保护系统的作用和要求 96

3.2.2 反应堆保护系统参数的选择 97

3.2.3 反应堆保护系统的设计准则 103

3.2.4 反应堆保护系统的基本逻辑结构 105

3.3 反应堆的事故信号与警告信号 109

3.3.1 对信号系统的要求 109

3.3.2 信号系统的组成 110

第四章 反应堆调试 112

4.1 初步试验和全系统综合试验 112

4.1.1 系统清洗 113

4.1.2 水压试验 113

4.1.3 全系统综合试验 114

4.2.1 堆芯装料 115

4.2 反应堆装料和首次临界 115

4.2.2 装料后临界前试验 116

4.2.3 临界外推曲线 118

4.2.4 注意的问题 121

4.3 低功率试验 124

4.3.1 通量分布测定 124

4.3.2 控制棒刻度 126

4.3.3 温度系数测量 134

4.4 功率提升试验 137

4.4.1 功率系数测定 138

4.4.2 功率刻度试验 140

4.4.3 中毒曲线测量 141

4.4.4 碘坑测量 143

第五章 压水堆的运行 145

5.1 概述 145

5.2 压水堆的启动 148

5.2.1 一回路系统升温升压 148

5.2.2 反应堆临界 150

5.2.3 二回路系统启动 153

5.3 压水堆停闭 155

5.3.1 热停闭 157

5.3.2 冷停闭 158

5.3.3 换料停闭 160

5.3.4 事故停闭 160

5.4 压水堆的变工况运行 160

5.4.1 压水堆的负荷响应特性 162

5.4.2 压水堆的负荷跟踪能力 166

5.5 压水堆的运行故障 170

5.5.1 反应性故障 170

5.5.2 堆芯冷却系统故障 174

5.5.3 传热故障 175

5.5.4 紧急停堆失效下的运行工况 177

5.6.1 蒸汽发生器管子破损事故 178

5.6 压水堆的运行事故 178

5.6.2 全厂断电事故 181

5.6.3 失水事故 184

5.6.4 二回路蒸汽管道破裂事故 188

第六章 研究堆的运行 192

6.1 研究堆的分类与用途 192

6.2 研究堆的运行特点与提高研究堆的运行经济性 194

6.2.1 研究堆的运行特点 194

6.2.2 提高研究堆运行的经济性 200

6.3 重水研究堆的运行 201

6.3.1 重水研究堆的结构与实验设施 202

6.3.2 重水研究堆的运行 207

6.3.2.1 重水研究堆的运行工况 207

6.3.2.2 运行监测与操作特点 208

6.3.3 启动与停闭操作 209

6.3.4 重水研究堆的换料 209

6.3.5 燃料元件破损的监测 210

6.4 游泳池堆的运行 210

6.4.1 游泳池堆的结构与实验设施 210

6.4.2 游泳池堆的运行特点 215

6.5.1 高通量堆结构与实验设施 217

6.5 高通量工程试验堆的运行 217

6.5.2 高通量堆的运行特点 221

6.5.3 高通量堆的启动与停闭 224

6.5.4 燃料元件破损的监测与定位 225

6.5.5 高通量堆的安全性 225

6.6 铀氢锆堆的运行 227

6.6.1 铀氢锆堆的结构与实验设施 227

6.6.2 铀氢锆堆的固有安全性 230

6.6.3 铀氢锆堆的运行 231

6.6.3.1 铀氢锆堆的运行方式 231

6.6.3.2 反应堆的保护与联锁 233

6.7 微型堆的运行 234

6.7.1 微型堆的结构与实验设施 234

6.7.2 微型堆的固有安全性 238

6.7.3 微型堆的运行 239

6.8 研究堆的典型事故 242

6.8.1 断电事故 243

6.8.2 反应性引入事故 245

6.8.2.1 脉冲棒弹出事故 245

6.8.2.2 游泳池堆启动事故 246

6.8.3 重水堆失水事故 248

7.1 概述 252

第七章 放射性废物处理与环境监测 252

7.1.1 放射性物质的来源 253

7.1.2 防止放射性物质泄漏的措施 254

7.1.3 加强三废管理 257

7.2 放射性废气的来源及处置 258

7.2.1 反应堆工艺废气的来源和处置 258

7.2.2 反应堆厂房的放射性气体的处理 262

7.3 放射性废液的来源和处理 265

7.3.1 放射性废液的来源 265

7.3.2 放射性废液的处理 266

7.3.3 含氚废液的处理 274

7.3.4 放射性废水的排放 277

7.3.5 浓缩废液的固化处理 278

7.4 放射性固体废物处置 280

7.4.1 固体废物来源及处理 280

7.4.2 固体废物的最终处置 281

7.5 环境放射性监测 284

7.5.1 环境监测的目的 284

7.5.2 环境监测的内容和方法 285

7.6 核电厂的环境污染 286

7.6.1 核电厂排放的放射性物质对环境的影响 288

7.6.2 核电厂排放的废热和化学物质 294

7.6.3 核电厂与火电厂对环境影响的比较 295

第八章 反应堆运行管理 303

8.1 概述 303

8.2 反应堆的管理组织机构 304

8.3 反应堆运行的质量保证 308

8.3.1 文件管理 309

8.3.2 运行管理 309

8.3.3 应急管理 311

8.3.4 材料和设备管理 311

8.3.5 检查、监督和试验 312

8.3.5.1 定期试验和检查 312

8.3.5.2 在役检查 313

8.3.5.3 工作的监督 314

8.3.6 记录和报告 314

8.4 反应堆运行人员的资格和培训 315

8.4.1 反应堆运行人员的作用 315

8.4.2 运行人员的资格 317

8.4.3 运行人员的培训 319

8.4.4 反应堆培训模拟机的作用 321

8.4.5 反应堆运行人员的管理 325

参考文献 327

附录1．辐射剂量的单位 328

2．单位换算表 329