第1章 数理基础 1
1.1 微积分 1
1.1.1 微分和导数 2
1.1.2 积分 3
1.1.3 拉普拉斯算符 4
1.2 物理量的单位 6
1.2.1 单位制 6
1.2.2 单位转换 7
1.2.3 物理量的图形表示 7
练习题 10
第2章 热力学 11
2.1 热力性质 11
2.2 能量 14
2.2.1 功与热 16
2.2.2 能量和功率 17
2.3 热力系统及过程 17
2.4 相变 19
2.5 热力学性质图 22
2.5.1 压力－温度（p-T）图 23
2.5.2 压力－比体积（p-v）图 23
2.5.3 压力－比焓（p-h）图 23
2.5.4 比焓－温度（h-T）图 24
2.5.5 温度－比熵（T-s）图 24
2.5.6 比焓－比熵（h-s）图 25
2.6 热力学第一定律 25
2.6.1 朗肯循环 27
2.6.2 热力学第一定律在蒸气动力系统中的应用 28
2.7 热力学第二定律 30
2.7.1 熵 30
2.7.2 卡诺定理 31
2.8 核电厂热力循环分析 33
2.8.1 汽轮机效率 34
2.8.2 泵效率 35
2.8.3 理想与实际循环 36
2.9 理想气体定律 39
练习题 40
第3章 传热学 42
3.1 术语介绍 42
3.2 热传导 45
3.2.1 傅里叶定律 46
3.2.2 平板导热 46
3.2.3 等效热阻 46
3.2.4 圆柱形导热 47
3.3 对流换热 48
3.3.1 对流换热计算 48
3.3.2 总体换热系数 49
3.4 辐射换热 50
3.4.1 热辐射 50
3.4.2 黑体辐射 51
3.4.3 辐射角系数 52
3.5 换热器 52
3.6 沸腾传热 53
3.6.1 流动沸腾传热 54
3.6.2 临界热流密度 56
3.7 热源与衰变热 58
3.7.1 堆芯的总热功率 58
3.7.2 功率展平 59
3.7.3 热管因子 60
3.7.4 停堆后反应堆的功率 61
练习题 62
第4章 流体流动 64
4.1 连续方程 64
4.2 层流和湍流 65
4.2.1 雷诺数和水力直径 66
4.2.2 管内流速分布 66
4.2.3 主流平均速度 67
4.2.4 黏度系数 67
4.3 伯努利方程 67
4.3.1 文丘里流量计 69
4.3.2 拓展的伯努利方程 70
4.4 压头损失 70
4.4.1 摩擦压降 70
4.4.2 局部压降 71
4.5 自然循环 72
4.5.1 热驱动头 73
4.5.2 自然循环的条件 73
4.6 两相流动 74
4.6.1 两相压降倍乘系数 74
4.6.2 两相流流型 75
4.6.3 流动不稳定性 75
4.7 一些特殊的流动现象 76
4.7.1 甩管 76
4.7.2 水锤和气锤 77
练习题 77
第5章 电气学 79
5.1 电学基础 79
5.1.1 原子结构 79
5.1.2 电场力 79
5.1.3 库仑定律 81
5.2 电学基本术语 81
5.3 欧姆定律 83
5.4 电的产生方法 84
5.4.1 电化学法 84
5.4.2 静电 85
5.4.3 磁感应 85
5.4.4 压电效应 86
5.4.5 热电效应 86
5.4.6 光电效应 86
5.4.7 热电子发射 87
5.5 磁 88
5.5.1 磁通量 88
5.5.2 电与磁 89
5.5.3 磁动势 90
5.5.4 磁场强度 90
5.5.5 磁导率与磁阻 91
5.5.6 磁路 91
5.5.7 磁化曲线与磁滞 92
5.5.8 电磁感应 93
5.5.9 法拉第定律 93
5.6 直流电 94
5.6.1 直流电源 94
5.6.2 电阻和电阻率 98
5.6.3 基尔霍夫定律 99
5.6.4 电感器 102
5.6.5 电容器 105
5.6.6 直流发电机 107
5.6.7 直流电动机 110
5.7 交流电 113
5.7.1 交流电的产生 113
5.7.2 交流电路的器件响应 115
5.7.3 交流电路的功率 118
5.7.4 三相电 120
5.7.5 交流发电机 122
5.7.6 交流电动机 124
5.7.7 变压器 128
练习题 131
第6章 仪表与控制 133
6.1 温度测量 133
6.1.1 电阻温度探测器 133
6.1.2 热电偶 135
6.1.3 测温电路 137
6.2 压力测量 138
6.2.1 波纹管压力传感器 138
6.2.2 弹簧管压力传感器 139
6.2.3 压力变送器 140
6.3 水位测量 142
6.3.1 透明管液位计 142
6.3.2 浮子式液位计 143
6.3.3 电导式液位计 144
6.3.4 差压式液位计 145
6.4 流量测量 147
6.4.1 文丘里式流量计 147
6.4.2 毕托管 148
6.4.3 浮子流量计 148
6.4.4 蒸气流量测量 149
6.5 位置测量 150
6.5.1 位置同步装置 150
6.5.2 限位开关 151
6.5.3 磁簧开关 151
6.5.4 位移传感器 152
6.5.5 线性可变差动变压器 152
6.6 放射性测量 153
6.6.1 射性种类 154
6.6.2 气体电离探测器 156
6.6.3 正比计数器 158
6.6.4 电离室 160
6.6.5 盖革－米勒计数器 165
6.6.6 闪烁计数器 165
6.6.7 伽马谱仪 168
6.6.8 其他探测器 169
6.6.9 核电子信号处理 171
6.6.10 堆芯中子注量率测量 172
6.6.11 核功率测量 174
6.7 过程控制理论 175
6.7.1 控制系统框图 177
6.7.2 双位控制 179
6.7.3 比例控制 180
6.7.4 积分控制 183
6.7.5 比例积分控制 184
6.7.6 比例微分控制 185
6.7.7 比例微分积分控制 186
6.7.8 控制站与阀动器 187
练习题 190
第7章 化学化工 191
7.1 化学基础 191
7.1.1 原子结构 191
7.1.2 化学元素与分子 192
7.1.3 阿伏伽德罗常数 196
7.1.4 元素周期表 197
7.2 化学键 202
7.2.1 离子键 202
7.2.2 共价键 203
7.2.3 金属键 204
7.2.4 范德华键 204
7.2.5 氢键 205
7.3 有机化学 206
7.4 化学方程式 207
7.4.1 平衡移动原理 208
7.4.2 溶液浓度 209
7.4.3 化学方程式的平衡 209
7.5 酸、碱、盐和pH值 209
7.6 腐蚀 211
7.6.1 腐蚀理论 211
7.6.2 常见的腐蚀 214
7.6.3 杂质和电偶腐蚀 216
7.6.4 特殊的腐蚀 217
7.7 反应堆水化学 219
7.7.1 水化学参数与控制 222
7.7.2 水处理 224
7.7.3 溶解气体和悬浮固体的去除 228
7.7.4 水的纯净度 230
7.7.5 水的放射化学 230
7.8 铀的提取和精制 232
7.8.1 铀的浸出 232
7.8.2 铀的提取 232
7.8.3 铀的精制 233
7.9 铀的化学转化 234
7.9.1 二氧化铀制备 234
7.9.2 四氟化铀制备 234
7.9.3 六氟化铀制备 234
7.9.4 金属铀制备 235
练习题 235
第8章 材料学 237
8.1 金属结构 237
8.1.1 晶格类型 237
8.1.2 晶粒与边界 238
8.1.3 多态 239
8.1.4 合金 239
8.1.5 金属内的缺陷 240
8.2 金属属性 241
8.2.1 应力和应变 241
8.2.2 胡克定律 243
8.2.3 应力和应变的关系 244
8.2.4 材料的物理性质 244
8.3 金属热处理 247
8.4 吸氢脆化和辐照效应 247
8.5 热应力 249
8.6 脆性断裂 250
8.6.1 脆性断裂机理 250
8.6.2 最小无延性转变温度 252
8.7 反应堆材料 252
8.7.1 核燃料 253
8.7.2 结构材料 257
8.7.3 冷却剂 261
8.7.4 慢化剂 266
练习题 269
第9章 通用机械 271
9.1 内燃机 271
9.1.1 内燃机的结构 272
9.1.2 内燃机的支持系统 277
9.1.3 内燃机工作原理 279
9.2 换热器 281
9.3 泵 283
9.3.1 离心泵 284
9.3.2 容积泵 287
9.3.3 压水堆核电厂冷却剂泵 290
9.4 阀门 293
9.4.1 阀门类型 293
9.4.2 阀门的基本结构 294
9.4.3 典型的阀门 295
9.4.4 泄压阀和安全阀 302
9.5 其他机械 304
9.5.1 空气压缩机 304
9.5.2 液压机 306
9.5.3 蒸发器 306
9.5.4 蒸汽发生器 307
9.5.5 冷却塔 312
9.5.6 稳压器 313
9.5.7 扩散分离器 315
练习题 316
第10章 核物理 317
10.1 原子核 318
10.1.1 原子序数与质量数 319
10.1.2 同位素 319
10.1.3 核素图 320
10.2 质量亏损与结合能 321
10.2.1 质量亏损 321
10.2.2 结合能 322
10.2.3 能级理论 322
10.3 放射性衰变 323
10.3.1 放射性衰变的发现 323
10.3.2 衰变的种类 324
10.3.3 衰变链 326
10.3.4 半衰期 327
10.3.5 放射性活度 328
10.3.6 放射性平衡 328
10.4 中子与物质相互作用 329
10.4.1 散射过程 329
10.4.2 热中子 331
10.4.3 辐射俘获效应 331
10.4.4 粒子发射 332
10.4.5 裂变反应 333
10.5 核裂变 333
10.5.1 核裂变的液滴模型 334
10.5.2 裂变材料 334
10.5.3 比结合能 335
10.5.4 核裂变释放出来的能量 336
练习题 339
第11章 核反应堆理论 340
11.1 中子源 341
11.1.1 天然中子源 341
11.1.2 人工中子源 342
11.1.3 压水堆中子源组件 342
11.2 核截面 343
11.2.1 中子核反应截面 343
11.2.2 平均自由程 347
11.2.3 截面的温度效应 347
11.3 中子注量率 348
11.3.1 斐克定律 348
11.3.2 中子扩散方程 349
11.3.3 自屏效应 350
11.4 反应堆功率 350
11.4.1 裂变反应率 350
11.4.2 体积释热率 350
11.4.3 堆芯核功率 351
11.5 中子慢化 351
11.5.1 中子的减速 351
11.5.2 裂变时中子的释放 353
11.5.3 中子代时间 354
11.5.4 中子能谱 355
11.5.5 费米年龄方程 356
11.5.6 中子的最可几速率 356
11.6 中子循环与反应堆临界 357
11.6.1 增殖因数 357
11.6.2 四因子公式 359
11.6.3 有效增殖因数 360
11.6.4 临界大小 360
11.6.5 临界计算 362
11.7 反应性 363
11.7.1 反应性系数 364
11.7.2 温度系数 364
11.7.3 压力系数 366
11.7.4 空泡系数 366
11.7.5 功率系数 367
11.8 中子毒物 367
11.8.1 可燃毒物 368
11.8.2 可溶毒物 368
11.8.3 控制棒 368
11.8.4 氙 370
11.8.5 钐 374
11.9 次临界系统的源倍增 375
11.9.1 次临界系统的源倍增因子 375
11.9.2 反应性变化对源倍增因子的影响 376
11.9.3 用源倍增因子外推临界 377
11.10 反应堆动态学 378
11.10.1 反应堆动态方程 378
11.10.2 倒时方程 379
11.10.3 反应堆周期 379
11.11 核电厂运行 381
11.11.1 反应堆启动 383
11.11.2 核电厂启动 383
11.11.3 核电厂停运 385
11.11.4 核电厂状态 386
11.12 同位素分离 387
11.12.1 分离功和价值函数 387
11.12.2 扩散法同位素分离 389
11.12.3 高速离心法 391
11.12.4 激光法 392
11.12.5 喷嘴分离法 392
11.13 核燃料循环 393
11.13.1 循环方式 393
11.13.2 核燃料循环关键环节 396
11.13.3 核燃料循环成本 397
练习题 399
第12章 辐射防护 400
12.1 辐射量和单位 400
12.1.1 描述辐射源和辐射场的量 401
12.1.2 剂量学中常用的辐射量 401
12.1.3 辐射防护中常用的辐射量 402
12.2 辐射防护基本原则和辐射防护标准 405
12.2.1 辐射防护基本原则 405
12.2.2 辐射防护标准 408
12.3 辐射防护方法 410
12.3.1 人的辐射效应 410
12.3.2 确定性效应 410
12.3.3 随机性效应 412
12.4 辐射监测 413
12.5 辐射防护评价 414
12.6 辐射应急 414
练习题 414
符号表 416
参考文献 421