第一部分 核临界安全手册 1
第一章 绪论 3
参考文献 5
第二章 临界安全控制的技术方法 6
第一节 基本方法和术语 6
第二节 适用于临界安全设计的设施分类 11
一、需要临界安全控制措施的设施 12
二、不需要临界安全控制措施的设施 13
第三节 保证次临界的方法 14
一、保证单体的次临界性 14
二、保证多体的次临界性 18
第四节 确定次临界条件的方法 19
一、确定临界估算值下限的方法 20
二、确定临界增殖因子估算值下限的方法 21
三、确定临界限值的方法 22
第五节 各种临界安全控制方法的注意事项 23
一、设备与系统的设计以及运行操作管理方面的一般注意事项 23
二、核燃料质量控制的注意事项 24
三、设备形状和尺寸控制的注意事项 24
四、溶液中核燃料浓度控制的注意事项 25
五、中子慢化控制的注意事项 25
六、用中子毒物控制的注意事项 25
七、依靠距离和屏蔽材料进行临界控制 25
参考文献 32
第三章 评价条件的设定与评估对象的建模 33
第一节 燃料的建模 34
一、均匀系统中的非均一性效应 34
二、非均匀系统中的非均一性效应 37
三、拟看做均匀的燃料粒度 37
四、低富集铀的非均匀效应 40
五、非均匀系统燃料溶液的建模 40
六、复杂几何形状的建模 41
七、管道的建模 41
八、燃料溶液的温度效应 43
九、氧化物粉末燃料的密度与含水量 44
十、燃料的化学形态 45
十一、采用燃耗信用进行的燃料处理 46
第二节 慢化剂的建模 48
一、多体之间水的密度 48
二、空气的建模 49
三、中子屏蔽材料的建模 49
四、燃料中慢化剂的建模 50
五、硝酸盐溶液中的游离硝酸 50
第三节 反射层的建模 51
一、反射层的通用模型 51
二、足够的反射层厚度 51
三、混凝土墙的反射效应 52
四、外侧为真空的容器壁的反射效应 53
五、外侧为水反射体的容器壁反射效应 54
六、外侧为Cd+H2O的容器壁反射效应 54
七、无需假定水淹的临界安全评价 55
第四节 吸收剂的建模 56
第五节 原子数密度的计算 57
一、燃料化合物的理论密度和燃料水溶液的密度公式 57
二、燃耗所致核素组成的变化 61
三、核素反应性价值 63
参考文献 110
第四章 安全分析评价方法 116
第一节 安全分析评价的步骤 116
第二节 设定评价条件 118
第三节 单体的分析评价方法 120
一、用已知的次临界条件数据评价 120
二、用简单的计算程序分析 121
三、用详细的计算程序分析 123
第四节 多体的分析评价方法 130
一、用隔离数据评价 130
二、用立体角法等简单方法分析 135
三、用简单的计算程序分析 137
四、为立体角法之类简单计算方法和简单计算程序服务的辅助计算 140
五、用详细的计算程序分析 142
第五节 被分割成多个小室的系统的临界安全估算方法 143
参考文献 169
第五章 化学处理过程的临界安全 173
第一节 引言 173
第二节 化学处理过程临界安全设计的注意事项 174
第三节 溶解过程临界安全分析举例 177
一、溶解过程的设计 177
二、设定溶解器的评价条件 177
三、溶解器的临界分析结果 181
四、在溶解器示例中的安全裕量 182
第四节 萃取过程临界安全分析举例 183
一、萃取过程的设计 183
二、设定混合澄清器的评价条件 184
三、混合澄清器的临界分析结果 186
四、混合澄清器示例中的安全裕量 186
第五节 化学处理过程临界安全设计与控制举例 187
参考文献 204
第六章 临界事故及其评价方法 205
第一节 临界事故与模拟试验概要 205
第二节 临界事故评价方法 208
第三节 用简化的评估方法估算临界事故的规模 210
一、简化模型的推导与参数研究 210
二、简化模型同CRAC实验以及以往在溶液系统中发生的临界事故数据的比较 211
第四节 分析临界事故的计算机程序的开发工作 213
一、开发工作现状 213
二、AGNES和CREST程序概要 214
参考文献 233
第七章 设计与安装临界报警系统的基本原则 237
第一节 设计与安装的基本原则 237
第二节 选择需要安装CAS的地点 238
一、美国和英国对选择安装地点的规定 238
二、选择安装地点的准则 238
三、关于假定的最大总裂变数的考虑 240
第三节 被探测放射性射线的种类 240
一、临界装置周围的辐射场 240
二、被探测放射性射线的种类 241
第四节 最小检测限 242
一、欧美法规中的概念 242
二、决定最小检测限的准则 242
三、根据有效剂量当量限值求出最小检测限的注意事项 243
第五节 探测器灵敏度和安装 244
一、临界报警用γ射线探测器的灵敏度 244
二、临界报警用电离室型探测器的灵敏度 245
三、编制探测器安装计划 245
四、在过载状态下检验探测器 246
参考文献 251
附录 辐射防护的剂量与剂量限值的当前趋势 253
第二部分 附件 核临界安全数据汇编 257
第一章 引言 259
第二章 原子数密度 262
第一节 核燃料原子数密度的计算 262
一、物理常数 262
二、水溶液系统的理论密度和密度方程式 262
三、氢对铀或钚的原子数比 265
第二节 混凝土与不锈钢的组成 266
第三节 轻水动力堆乏燃料中的核素组分 267
参考文献 290
第三章 不同燃料组成的核特性参数 292
第四章 无限系统的临界数据 319
第五章 单体临界数据 344
第一节 临界数据 344
第二节 计算方法 344
第三节 计算模型 345
一、KENO-IV 345
二、ANISN 346
第四节 计算条件 346
一、系统温度 346
二、中子能群数 347
三、KENO-IV 347
四、ANISN 347
参考文献 491
第六章 可用于多体临界安全评价的数据 492
第一节 供立体角法和简易计算程序使用的数据 492
一、裸单体的中子增殖因子kB 492
二、反照率与k∞值 493
第二节 允许的面对面距离 493
第三节 允许的混凝土墙厚度 494
第七章 其他数据 498
第一节 反应性几何系数 498
第二节 容器壁的反应性效应 498
第三节 各种反射层的隔离厚度 499
第四节 核素的反应性价值 499
一、再生因子η 499
二、用η表示的核素反应性价值 500
三、239Pu取代241Pu的取代因子ζ 501
附录 513
A JACS概要 513
A.1 MGCL 514
A.2 MAIL,REMAIL 515
A.3 KENO-IV,MULTI-KENO 517
A.4 ANISN-JR 520
A.5 SIMCRI 520
A.6 MUTUAL 521
参考文献 530
B 临界数据处理程序 531
B.1 CHD-PROCESSOR 531
B.2 QUICRI 532
参考文献 534
C JACS计算误差评价 534
参考文献 556
D 误差评价表的修订 557
附表1 常用计量单位换算表 558
附表2 SI中用以表示十进制倍数的词头和符号 560