哈工程核反应堆物理2012回忆版

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哈工程复试

《混凝土及砌体结构》
GB50010-2002,混凝土结构设计规范
GB50009-2001,建筑结构荷载规范
哈尔滨工业大学等合编
中国建筑工业出版社2002
中国建筑工业出版社2002
中国建筑工业出版社2002
复试
002
结构力学
《结构力学教程》
龙驭球
高等教育出版社2002
复试
002
暖通空调
《暖通空调》
陆亚俊
复试、加试
006
计算机操作系统
计算机操作系统
汤子瀛
西安电子科技大学出版社
复试
006
计算机网络
计算机网络
谢希仁
电子工业出版社
复试
006
计算机系统结构
计算机系统结构（第三版）
李学干
西安电子科技大学出版社
加试
006
离散数学
离散数学（修订版）
耿素云
高等教育出版社
加试
007
机械设计
机械设计
杨恩霞
哈尔滨工程大学出版社
中国建筑工业出版社2002
复试
002
工程热力学
《工程热力学》
第三版
沈来自百度文库道
高等教育出版社2001
复试
002
振动理论
机械振动
结构动力分析
季文美

核反应堆物理分析习题答案

第四章

1.试求边长为,,a b c （包括外推距离）的长⽅体裸堆的⼏何曲率和中⼦通量密度的分布。设有⼀边长0.5,0.6a b m c m ===（包括外推距离）的长⽅体裸堆，0.043,L m =

42610m τ-=?。

（1）求达到临界时所必须的k ∞；（2）如果功率为1

5000, 4.01f kW m -∑=，求中⼦通量密度分布。

解：长⽅体的⼏何中⼼为原点建⽴坐标系，则单群稳态扩散⽅程为：

222222()0a a D k x y z

φφφ

φφ∞++-∑+∑= 边界条件： (/2,,)(,/2,)(,,/2)0a y z x b z x y c φφφ===

（以下解题过程都不再强调外推距离，可认为所有外边界尺⼨已包含了外推距离）因为三个⽅向的通量拜年话是相互独⽴的，利⽤分离变量法：

(,,)()()()x y z X x Y y Z z φ=

将⽅程化为：22221k X Y Z

X Y Z L

∞-++=- 设：222

222,,x y z X Y Z B B B X Y Z

=-=-=- 想考虑X ⽅向，利⽤通解：()cos sin x x X x A B x C B x =+

代⼊边界条件：1cos()0,1,3.5,...2x nx x a n A B B n B a a

ππ

=?==?=

同理可得：0(,,)cos()cos(

)cos(

)x y z x y z a

φφ=

其中0φ是待定常数。

其⼏何曲率：2

2222()()()106.4g B m a b c

HAD 103-12-2012 核动力厂老化管理

7.1 概述 ....................................................... 21 7.2 设备鉴定 ................................................... 22 7.3 定期安全审查 ............................................... 22 附录 A 老化管理数据收集和记录保存系统内容示例 .....................24 附录 B 主要的老化劣化机理以及敏感材料和部件的示例 .................25
2
改善老化管理大纲的有效性
计划
2.构筑物/部件老化管理活动的建立和优化
准备、协调、维持和改进老化管理活动： z 收集整理监管要求和安全准则 z 编制相关活动文件 z 描述协调机制 z 根据当前的认知、自评估和同行
评议改进老化管理的有效性
核动力厂老化管理
将预期的性能劣化减至最小
行动 5.构筑物/部件维修处理老化效应： z 预防性维修 z 纠正性维修 z 备件管理 z 更换 z 改造 z 维修历史
2.3.2 核动力厂构筑物、系统和部件过时的主要类型如表 1 所示。 2.3.3 过时管理是提高核动力厂安全水平综合管理方法的一部分，它通过适时改进构筑物、系统和部件的性能及安全管理来实现。

哈工大2012级本科生入学一年后转专业各专业接收人数、要求及考核安排

土木工程学院土木工程系理工
331 土木工程
23
上午10时
土木工程学院202会议赵晓红室
86282077
面试
市政工程系
251 给排水科学与工程
6
下午14:00
市政学院5 楼1502室
赵志伟 18704506965
市政环境工建筑热能工理工程学院程系
261 建筑环境与设备工程
7
上午9:00
2012级本科生入学一年后转专业各专业接收人数及考核安排
学院名称系名称专业科类编号专名业称考核时间接收 2013年9月1 人数日星期日考核地点联系人联系电话考核方式
控制科学与理工工程系
041 自动化 042 探测制导与控制技术 181 工程力学 182 飞行器设计与工程
1.高考化学成绩在80分以上（按100分折合）。 2.如在第一学年学过工科大学化学（包括化学专题），成绩应在75分以上。如没学过，此项不做要求。 3.外语通过四级或平均成绩（2学期）应在70分以上。
数学成绩80以上，大学物理成绩80以上
核安排
对转专业学生的要求考试科目:工科数学分析、代数与几何。笔试占70%，口试占30%,口试有否决权。数学系的学生:数学分析、高等代数、解析几何三门基础课成绩70分以上；理工科非数学专业学生：工科数学分析、线性代数与空间解析几何课成绩80分以上。注：所有从理工科非数学专业转来的学生必须跟随下一年级数学系学生学习。

黑龙江省考研核科学与技术复习资料核反应堆物理重要理论解析

黑龙江省考研核科学与技术复习资料核反应

堆物理重要理论解析

核反应堆物理是核科学与技术中的重要核心内容，对于核能产业的发展和核安全的保障具有至关重要的作用。本文将从核反应堆物理的基本概念、反应堆参数的描述、物质的相变与核反应堆物理的关系、核反应堆稳定性和安全性等方面进行解析，以帮助考研核科学与技术的学习者更好地复习核反应堆物理知识。

一、核反应堆物理基本概念

核反应堆物理研究的对象是核反应的发生和发展规律，其中重要概念包括核裂变、核聚变、裂变能和聚变能等。核裂变是指原子核分裂成两个或多个较轻的碎片核的过程，核聚变则是多个核聚集成一个较重的新核的过程。裂变能和聚变能则是裂变和聚变过程中释放出的能量。

二、反应堆参数的描述

反应堆物理中，反应堆的参数主要包括功率、中子速度分布、反应性和利用系数等。功率是指单位时间内的核反应能量，中子速度分布描述从高速中子到低速中子的能量分布情况。反应性是指反应堆的反应强度和稳定性的度量，而利用系数则是评价反应堆燃料的利用率。

三、物质的相变与核反应堆物理的关系

物质的相变是指物质由一种状态转变为另一种状态的过程，核反应堆物理中也涉及到物质的相变问题。例如，液态金属钠在不同温度下

会发生相变，这对于燃料棒的冷却剂起到重要的影响。物质的相变还

与反应堆的热力学性质和动力学过程有关。

四、核反应堆稳定性和安全性

核反应堆的稳定性和安全性是核科学与技术中关注的重点，也是核

能产业的发展所必需的。稳定性主要指反应堆在长时间运行的稳定性，而安全性则是指在各种异常情况下保持反应堆的安全运行，防止核事

核反应堆物理分析课后习题及答案

核反应堆物理分析答案

第一章

1-1.某压水堆采用UO 2作燃料，其富集度为2.43%（质量），密度为10000kg/m3。试计算：当中子能量为0.0253eV 时，UO 2的宏观吸收截面和宏观裂变截面。

解：由18页表1-3查得，0.0253eV 时：(5)680.9,(5)583.5,(8) 2.7a f a U b U b U b σσσ=== 由289页附录3查得，0.0253eV 时：()0.00027b a O σ=

以c 5表示富集铀内U -235与U 的核子数之比，ε表示富集度，则有：

55235235238(1)

c c c ε=+-

151

(10.9874(1))0.0246c ε

-=+-=

25528

222M(UO )235238(1)162269.91000()() 2.2310()

M(UO )

c c UO N N UO m ρ-=+-+⨯=⨯==⨯

所以，26

352(5)() 5.4910()N U c N UO m -==⨯ 28352(8)(1)() 2.1810()N U c N UO m -=-=⨯

32()2() 4.4610()N O N UO m -==⨯

2112()(5)(5)(8)(8)()()

0.0549680.9 2.18 2.7 4.460.0002743.2()()(5)(5)0.0549583.532.0()

a a a a f f UO N U U N U U N O O m UO N U U m σσσσ--∑=++=⨯+⨯+⨯=∑==⨯=

哈工程核反应堆的核物理第8章温度效应与反应性控制

k
(t
)

F f
NF (t) a,F
NF (t)
NP (t) a,P NFP (t) a,FP

K a
• 非均匀布置
非均匀布置的主要特点是在可燃毒物中形成了强的自屏效应，使可燃毒物的有效吸收截面减小。自屏效应对有效增殖系数的影响非均匀结构下，可燃毒物的燃耗方程：
dNP (t) dt
反应堆的增值因数或反应性随硼浓度作线性变化
0 HCB
对t微分
d
dt
H
dCB dt
H (CH
w CB ) V
随着反应堆的运行，堆芯中反应性逐渐地减小，所以必须不断的降低硼浓度，使堆芯保持在临界状态。这时的硼浓度称为临界硼浓度。
参数变化引起的反应性变化将造成反应堆中子密度或功率变化，该变化又会引起参数的进一步变化，这就造成了一种反馈效应。
为了保证反应堆的安全运行，要求反应性系数为负值，以便形成负反馈效应。
反应性温度系数及其对核反应堆稳定性的影响
反应性温度系数：单位温度变化引起的反应性变化。
表示：
T

T
1 keff k T
控制棒插入不同深度对堆芯功率分布的影响
1
8.4 可燃毒物控制
可燃毒物材料的要求： • 具有比较大的吸收截面； • 要求由于消耗了可燃毒物而释放出开的反应性基本上要与堆芯中由于燃料燃耗所减少的剩余反应性相等； • 在吸收中子后，它的产物的吸收截面要尽可能地小； • 在维芯寿期末，可燃毒物的残余量应尽可能少； • 要求可燃毒物及其结构材料应具有良好的机械性能。

哈工程核反应堆的核物理第2章中子慢化和慢化能谱要点

慢化能力：宏观散射截面和平均对数能降的乘积。
慢化比： s / a
常用慢化剂： ▪ H2O D2O Be 石墨
中子平均寿命
慢化时间：裂变中子能量由裂变能慢化到热能所需要的平
均时间。
ts
2 s [
1 Eth
1] E0
扩散时间：无限介质内热中子在自产生至被俘获以前所经
过的平均时间。
td
(E)
1 2
0 cosc sincdc 0
在L系内：
0
1 2
0
Acosc 1 A2 2Acosc
sin c dc
1
2 3A
结论：在C系内散射是各向同性的，所以散射角余弦为零；在L系内是各向异性的，且散射角余弦大于零。
慢化剂的选择
考虑两个方面 ▪ 从慢化的角度，轻元素有较大的平均对数能降； ▪ 要有较大的散射截面。
(1 )E
平均对数能降
对数能降定义式： u ln E0 E
一次碰撞后对数能降的增加量：
u u u ln E0 ln E0 ln E E E E
最大对数能降：
umax
ln 1
平均对数能降：
ln E ln E ln E u
E
在各向同性时积分得：
1 1
ln
1
( A 1)2 2A
cos1
VCM

哈工大大学物理大学物理

M.S.Scholes &
F.S.Black
从以上的论述可以看出物理学对人类社会的发展起着重大作用，还可以看出物理学的研究范围极其广泛，无论什么问题，当物理学家用物理学的方法去研究它们时，就把它们纳入物理学问 31 题，成为物理学的具体研究对象。
化学工程
生物化学工程
流体
热力学
机械原理
核能
机械控制电学
200635宇宙诞生137亿年前超高温超高密状态planck时代1043s1032k经典宇宙的开端大统一时代1036s1023k引力相互作用分离出来夸克和胶子等产生强子时代1035s1011k强相互作用分离出来质子中子等产生轻子时代1012s1011k电磁与弱相互作用分离电子?子子及中微子产生核合成时代3min9质子和中子形成较轻的原子核10k光子脱耦100万年3000k电子与核结合成稳定的原子宇宙对于电磁辐射变得透明由原子组成的气体气团演化成天体星云今天的宇宙36电磁波宇宙背景微波辐射只能让我们看到大爆炸38万年之后的景象
.....
21世纪物理学的发展趋势: 把对微观世界的研究与对宏观世界的研究结合起来
18
三、物理学的研究进展及对人类文明进步的影响
历史上，我国在科技发展中的重要贡献——磁、火药、小孔成像、浑仪和简仪、地动仪等等； 18世纪的第一次工业革命蒸汽机的发明经典的牛顿力学和经典热力学完善和发展基础上； 19世纪末的第二次工业革命电动机和发电机经典的电磁学理论不断完善的基础之上，使人类社会进入工业电气化时代； 20世纪初的第二次科技革命物理学是以相对论和量子力学的建立为标志； 20世纪前半叶，核物理的发展把人类带入了原子能时代。 20世纪后半叶，电子计算机的发展把人类带入了信息时代。

chapter.05.反应堆的临界问题哈工程李伟

哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟 2013-7-25
31.平板裸堆中的临界问题
22

从而可得：
ln 1 d T t Kn 1 0 T t dt

整理后可得方程：
Kn 1 d T t T t 0 dt ln

方程的解为：
Tn t Cn e
哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟
2013-7-25
31.平板裸堆中的临界问题
10

上式两边分别与时间变量t和空间变量x相关，并且上式对于任意的t和x都成立。
若要上式成立，则必需等式两边都等于同一个常数，即：
K 1 1 d 1 d2 T t 2 2 X x DvT t dt L X x dx

哈尔滨工程大学核科学与技术学院李伟
2013-7-25
30.均匀反应堆的临界理论
3

对于均匀的单能中子系统，其扩散方程可以写为：
1 D 2 a Q f S0 v t

根据有效增殖系数的定义有：
产生项 Q f K 吸收项 a

从而可得：
Qf＝K∞·Σa·Φ

x e
Kn 1 t ln
上式中还含有一个待定系数Cn，其可通过初值条件确定：

核反应堆物理分析习题答案-第二章

1、 H 和O 在1000到1能量范围内的散射截面似为常数，分别为20b 和38b.计算2H O 的ξ以与在2H O 和中子从1000慢化到1所需要的碰撞次数。

解：不难得出，2H O 的散射截面与平均对数能降应有下列关系：

2H O H O H H O O σξσξσξ⋅=⋅+⋅

即

(2)2H O H O H H O O σσξσξσξ+⋅=⋅+⋅

(2)/(2)H O H H O O H O ξσξσξσσ=⋅+⋅+

查附录3，可知平均对数能降： 1.000H ξ=，0.120O ξ=，代入计算得：

(220 1.000380.120)/(22038)0.571H O ξ=⨯⨯+⨯⨯+=

可得平均碰撞次数：

221ln()/ln(1.0001)/0.57112.0912.1C H O

N E E ξ

===≈

2．设()f d υυυ''→表示L 系中速度速度υ的中子弹性散射后速度在

υ'附近d υ'内的概率。假定在C 系中散射是各向同性的，求()f d υυυ''→的表达式，并求一次碰撞后的平均速度。解：由： 21

E m υ'='

得：

2dE m d υυ'=''

()(1)dE f E E dE E

α'→''=-- E E E α≤'≤

()f d υυυ''→=22,(1)d υυαυ

''-- υυ≤'≤

()f d υ

υυυυ=

'→''

22(1)3(1)υαα=--

6.在讨论中子热化时，认为热中子源项()Q E 是从某给定分解能c

E 以上能区的中子，经过弹性散射慢化二来的。设慢化能谱服从