核反应堆物理基础-上海交通大学机械与动力工程学院
上海交通大学2021年硕士研究生招生专业及考试科目
082400
船舶与海洋工程
01
全日制-船舶与海洋结构物设计制造
仅面向推免生选拔，不从全国研究生统一考试中选拔。
理工科各专业均可以跨学科报考。
010
船舶海洋与建筑工程学院
学术学位
082400
船舶与海洋工程
02
全日制-轮机工程
仅面向推免生选拔，不从全国研究生统一考试中选拔。
010
船舶海洋与建筑工程学院
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④804材料力学
010
船舶海洋与建筑工程学院
专业学位
086100
交通运输
01
全日制-交通运输规划与管理
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④805工程经济学 或807交通工程
理工科各专业均可以跨学科报考。
010
船舶海洋与建筑工程学院
专业学位
030
电子信息与电气工程学院
学术学位
080900
电子科学与技术
03
全日制-微波与高速集成电路（电子工程系招生）
上海交通大学2021年硕士研究生招生专业及考试科目
系所代码
系所名称
学位类别
专业代码
专业名称
方向码
研究方向
方向备注
考试科目
备注
010
船舶海洋与建筑工程学院
总规模（不含非全日制）人数：223，全日制学术型人数：101，全日制专业型人数：122，其中推免生总人数约：121。
010
船舶海洋与建筑工程学院
学术学位
020
机械与动力工程学院
学术学位
082700
核科学与技术
02
全日制-核材料与燃料循环方向
第1章核反应堆设计概论
《核反应堆物理基础》课件——第四章 温度效应
率。 • 使反应堆总有足够大的后备反应性。
（即使掉到坑底，后备反应性仍然是正的）
反应堆中没有任何控制毒物情况下的超临界反应性称为反应 堆的后备反应性或剩余反应性。
碘坑中启动或提升功率的危险性
➢开堆或提升堆功率时，随着通量的上升，氙大量烧损， 相当于引入正的反应性。
P d
dP
i
Ti
Ti P
x
x P
TF
TF P
TM
TM P
VM
Tx P
功率系数是所有反应性系数变化的综合，与反应堆核特性相 关，与热工水力特性也有关。
裂变产物中毒
裂变产物：
指裂变碎片及其衰变产物, 300多种。
裂变产物中毒：
意思是反应堆因裂变产物的生成而中 毒。中毒者是反应堆，放毒者是某些裂变产物。
一段时间内135Xe浓度有可能增加
135Xe浓度有可能到达一极值后，开始逐渐减小，因为？？
碘坑：NXe先↑后↓，ex先↓后↑现象
碘坑时间tI: 停堆时刻开始直到剩余反应性 又回升到停堆时刻时所经历的时间
允许停堆时间tp: 在tI内，若剩余反应性还大 于零，则反应堆可靠移动控制棒来启动，这 段时间为tp
停堆后135Xe中毒
135Xe产生途径： 直接裂变、135I衰变
135Xe消失途径： • 停堆后：
135Xe吸收中子、 135Xe衰变
• =0, 135Xe的裂变产额=0； 135I继续衰变为135Xe，但135Xe不再 有吸收中子而消失，只能通过衰变消失，而135Xe得半衰期大 于135I半衰期，因此停堆后:
dI dTF
哈工程各院系介绍
哈尔滨工程大学简介哈尔滨工程大学坐落于美丽的松花江畔——北国冰城哈尔滨市。
学校是入选首批国家“211工程”建设、进入国家“优势学科创新平台”项目建设，并设有研究生院的全国重点大学，是我国“三海一核”（船舶工业、海军装备、海洋工程、核能应用）领域重要的人才培养和科学研究基地。
建校以来，学校为国家培养了7万多名各类高级专门人才，其中包括200多名共和国的将军、部长、省长、院士，2000多名高等院校、科研院所、大中型企业的技术领军和高级管理人才。
他们为国防现代化建设和国家经济社会发展做出了重要贡献。
学校历来有重视科研工作的传统，不仅以国内第一艘实验潜艇、第一艘水翼艇、第一台舰载计算机、第一套条带测深仪等数十项填补国内空白的重大科研成果著称，而且还以双工型潜器、气垫船、梯度声速仪等成果摘取过世界第一的桂冠。
学校在船海核领域保持着很强的技术储备，水下机器人、船舶减摇、组合导航、水声定位、核动力仿真等技术居国内领先或国际先进地位，现已成为我国舰船科学技术基础和应用研究的主力军之一、海军先进技术装备研制的重点单位、我国发展海洋高技术的重要依托力量。
“十一五”以来，学校坚持以国家和国防重大战略需求为导向，不断凝炼前沿科学研究方向，着力提高自主创新能力，承担国家重大科技攻关、国家和国防“973计划”及“863计划”、国防预研和型号等一大批科研项目，获得省部级以上奖励200余项。
科研产品质量管理通过ISO9000质量体系认证，是国内高校首家通过“双认证”的大学。
学校设有国家大学科技园，科技产业和产学研合作蓬勃发展。
2011年科技经费到款6.3亿多元，位居全国重点高校前列。
当前，学校以服务国家工业化、信息化和国防现代化为使命，深入贯彻落实科学发展观，着力推进内涵建设与内涵式发展，紧紧抓住“三海一核”领域的国家战略机遇，强化特色，继承创新，以人为本，统筹发展，正在向着特色鲜明的高水平研究型大学目标阔步迈进。
船舶工程学院简介：船舶工程学院，其前身是中国人民解放军军事工程学院（哈军工）时期创办的海军工程系船舶设计专业，自1953年建立以来，一直是我国船舶工业、海军装备和海洋开发方面科学研究与人才培养的重要基地之一。
核电站通用机械与设备第七章反应堆主泵
26/28
7.6 主泵系统目前国内外研究现状
其中泵壳是由中国第一重型机械集团加工制造，核泵轴、导流罩、 隔热体等30余种关键部件的大锻件是中科院沈阳金属研究所负责研制 的，机械密封等关键部件是从国外进口的。沈阳水泵厂还建立了主泵 综合试验回路，该回路是沈阳水泵厂参考大量国外资料自行设计开发 建造的试验台架，能满足300MW～1300MW核主泵性能，测试和运转 考核试验。控制与仪表部分完全模拟核电站主泵控制设计要求，可考 核主泵联锁设计的合理性及备测试仪表的可靠性。主要设计参数：工 作温度20～288℃；设计温度350℃，工作压力3～15MPa；设计压力 17.16Mpa，流量最大27000m3/h，功率8500kW。沈阳水泵股份有限公 司虽然是国内唯一一家具有核主泵设计制造能力的厂家，但是在设计 制造百万千瓦级核电站主泵方面还有许多关键技术尚未突破。
主泵惰转提供足够的流量，使反应堆堆芯得到适当的冷却； 过流零部件表面材料要求采用奥氏体不锈钢或其它同等耐腐蚀材料； 带放射性的冷却剂的泄漏要少。 7.13 主泵分类
全密封泵，轴封泵
4/28
7.2 全密封泵
带屏蔽套的全密封泵
7.轴承 2.螺栓 3.屏蔽套 4.转子外套 5.转子 6.压紧板 7.小叶轮 8.盖 9.接线盒 10.接线柱 17.径向滑动轴承 12.线圈 13.硅钢片 14.蛇形冷却管 15.外壳 16.轴 17.止推轴承 18.电机壳 19.盖及迷宫密封件 20.螺母 27.叶轮 22.泵壳体 5/28
《核反应堆物理分析》名词解释及重要概念整理
第一章—核反应堆的核物理基础直接相互作用：入射中子直接与靶核内的某个核子碰撞，使其从核里发射出来，而中子却留在了靶核内的核反应。
中子的散射：散射是使中于慢化(即使中子的动能减小)的主要核反应过程。
非弹性散射：中子首先被靶核吸收而形成处于激发态的复合核，然后靶核通过放出中子并发射γ射线而返回基态。
弹性散射：分为共振弹性散射和势散射。
微观截面：一个中子和一个靶核发生反应的几率。
宏观截面：一个中子和单位体积靶核发生反应的几率。
平均自由程：中子在介质中运动时，与原子核连续两次相互作用之间穿行的平均距离叫作平均自由程。
核反应率：每秒每单位体积内的中子与介质原子核发生作用的总次数(统计平均值)。
中子通量密度：某点处中子密度与相应的中子速度的乘积，表示单位体积内所有中子在单位时间内穿行距离的总和。
多普勒效应：由于靶核的热运动随温度的增加而增加，所以这时共振峰的宽度将随着温度的上升而增加，同时峰值也逐渐减小，这种现象称为多普勒效应或多普勒展宽。
瞬发中子和缓发中子：裂变中，99％以上的中子是在裂变的瞬间(约10-14s)发射出来的，把这些中子叫瞬发中子；裂变中子中，还有小于1％的中子是在裂变碎片衰变过程中发射出来的，把这些中子叫缓发中子。
第二章—中子慢化和慢化能谱慢化时间：裂变中子能量由裂变能慢化到热能所需要的平均时间。
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。
平均寿命：在反应堆动力学计算中往往需要用到快中子自裂变产生到慢化成为热中子，直至最后被俘获的平均时间，称为中子的平均寿命。
慢化密度：在r处每秒每单位体积内慢化到能量E以下的中子数。
分界能或缝合能：通常把某个分界能量E c以下的中子称为热中子，E c称为分界能或缝合能。
第三章—中子扩散理论中子角密度：在r处单位体积内和能量为E的单位能量间隔内，运动方向为 的单位立体角内的中子数目。
慢化长度：中子从慢化成为热中子处到被吸收为止在介质中运动所穿行的直线距离。
上海交通大学专业介绍
交通大学专业介绍一、船舶海洋与建筑工程学院 (2)（一）、船舶与海洋工程专业（本科专业包含以下两个方向） (2)（二）、土木工程专业 (3)（三）、交通运输（国际航运）专业 (4)（四）、建筑学专业（五年制） (5)（五）、工程力学（工程分析技术与软件）专业 (5)二、机械与动力工程学院 (6)（一）、机械工程专业 (6)（二）、能源与动力工程专业 (6)（三）、核工程与核技术专业 (7)（四）、工业工程专业 (7)三、电子信息与电气工程学院 (8)（一）、计算机科学与技术专业 (8)（二）、自动化专业 (8)（三）、测控技术与仪器专业 (9)（四）、电气工程与自动化专业 (9)（五）、信息工程专业 (9)（六）、电子科学与技术专业 (10)（七）、微电子学专业 (10)（八）、软件工程专业 (11)四、信息安全工程学院 (12)五、材料科学与工程学院 (12)六、生命科学技术学院 (13)（一）、生物工程专业 (13)（二）、生物信息学专业 (14)（三）、生物技术专业 (14)七、农业与生物学院 (15)（一）、食品科学与工程专业 (15)（二）、植物生物技术专业 (15)（三）、动物生物技术专业 (16)（四）、园林专业 (16)（五）、资源环境科学专业 (17)八、化学化工学院 (17)（一）、化学工程与工艺专业 (17)（二）、应用化学专业 (18)九、外国语学院 (19)（一）、日语专业 (19)（二）、英语（商务、金融）专业 (19)（三）、德语（经贸、科技）专业 (20)十、凯原法学院 (20)十一、人文学院 (21)十二、航空航天学院 (22)十三、密西根学院 (22)十四、药学院 (23)十五、国际与公共事务学院 (23)十六、安泰经济与管理学院 (24)十七、环境科学与工程学院 (25)十八、媒体与设计学院 (26)十九、医学院 (29)（一）、临床医学专业八年制（本博连读，教育部特色专业） (29)（二）、临床医学专业( 五年制, 教育部特色专业) (29)（三）、医学检验专业( 四年制, 教育部特色专业) (30)（四）、护理学专业( 四年制, 教育部特色专业) (30)（五）、试点班介绍：临床医学专业八年制法语班( 本博连读) (31)（六）、预防医学专业（五年制） (32)（七）、营养学专业四年制 (32)（八）、口腔医学专业七年制（本硕连读） (33)二十、数学系 (34)二十一、物理与天文系 (34)二十二、生物医学工程学院 (35)二十三、致远学院 (36)二十四、上海交大-巴黎高科卓越工程师学院 (37)二十五、试点班级 (39)（一）、交大密西根学院 (39)（二）、交大-巴黎高科卓越工程师学院 (40)（三）、致远学院 (41)（四）、医学院特色班 (43)（五）、机械工程国际化人才培养试点班 (44)（六）、工科-管理本硕贯通试点班 (45)（七）、电子信息科学类本-硕连读试点班（IEEE试点班） (45)（八）、计算机科学班（原ACM班） (46)（九）、数学--金融本硕贯通试点班 (47)一、船舶海洋与建筑工程学院（一）、船舶与海洋工程专业（本科专业包含以下两个方向）专业介绍1、船舶与海洋结构物设计制造方向。
1-核反应堆安全的基本概念级核反应堆基本设计原则
严重事故主要现象
堆芯降级、堆芯熔融、压力容器破裂、 蒸汽爆炸、堆芯与氢气相关的事故(PARs)、安全壳直接加热、 熔融物与混凝土相互作用(避免安全壳超压失效，PWR安装了通风过滤系统（U5） ) 裂变产物气溶胶迁移、源项
什么样的安全才是安全了？
放射性
•风险与利益的平衡
任何情况下不能有放射性 物质泄漏
辐射防护目标
¾保证在所有运行状态下核动力厂内的辐射照射或由于该核动力厂任何计
划排放放射性物质引起的辐射照射保持低于规定限值并且合理可行尽量低，
保证减轻任何事故的放射性后果。
¾这就要求：
¾正常情况下具有一套完整的辐射防护措施 ¾事故情况下具有一套减轻事故后果的措施
z研究安全壳在严重事故工况下的响应 z估计放射性向环境的释放
•按公众风险的 概念确定放射性
事故造成的厂外 后果
事件树组成
始发事件 安全功能 安全功能 安全功能 事故序列 题头/顶
1
2
3
后果 事件
始发事件
成功
主干
失败
成功
成功 分支 失败
失败
成功
失败
成功
成功
失败
分支
失败
成功
失败
n个安全功能
序列1 端点 序列2
压力 容器 破损
始发事件
严重事故进展 三里岛事故终结点
II．堆外事故过程
⑨
⑩
⑪
⑫
⑬
⑭
⑮
⑯
堆芯混凝 土相 互作 用
堆外 水蒸 汽爆 炸
安全 壳传 热
安全 壳直 接加 热
严重事故进展
氢气 燃烧
裂变 产物 迁移
安全 壳破 损
裂变 产物 大气 释放
核反应堆热工基础-第五章
第1节 单相流的压降
设在通道截面z1处冷却剂的压力为p1 ，平均流速 为v1 ，密度为ρ 1 ；在通道截面z2处冷却剂的压力为p2 ， 平均流速为v2 ，密度为ρ 2 。通道的横截面积为A，则 在微分流体段dz上的作用力有：下端面压力p，上端 面的压力为p+dp，重力pg＝mg和由流动阻力引起的, 相当于作用在面积A上的摩擦压降d pF 。若流经dz所 需的时间为dt，则该微分流体段的运动方程为：
z1
z2
由于位能不同而引起的静压变化，称为提升压降。流体 位能增加，则提升压降是正值；流体位能减少，则提升 压降为负值。
设
pA VdV ，它表示由于流通截面发生变化
v1
v2
或流体密度发生变化时引起流速变化，从而使静压也随 之变化。流速增大，静压减小。这种由于流体动能增加 而引起的静压降称为加速压降。
（1）截面突然扩大 通道截面突然扩大的流动情况，如果略去截面1和2之 间的高度变化及沿程摩擦阻力，则
p1 p2 pAS pSE
式中： ΔpAS——通道截面变化所引起 的加速压降； ΔpSE——截面突然扩大的形阻 压降。
通道截面变化，使流体速度发生变化，但流体密度ρ 不变，因此；
p AS
pE g ( z2 z1 )
如果流体是气体，由于在反应堆内压力不太高，温 度也不太低，可把气体冷却剂看成为理想气体，服从理 想气体状态方程式，以此求得气体平均密度。
《核反应堆物理分析》基本概念总结
m 2 ，巴恩—1b=1028 m2 。
（P8）
6)宏观截面:一个中子与单位体积内所有原子核发生核反应的平均概率大小的一种度量。设 为材料密 度， A 为该元素的原子量，N 0 =6.0221367×1023 mol 1 ， 则 N dI / I ，N N 0 单位： （P9） m 1
反应堆物理分析（修订本-谢仲生主编） 基本概念总结
西安交大出版社（原子能出版社）
有稳定的分布，称之为中子慢化能谱。 3) E '
（P36）
1 1 1 cosc E ， ① c 00 时 E ' Emax E ，此时碰撞前后中子没有能量损失； 2
弹性散射。
（P5）
4)共振现象：当入射中子的能量具有某些特定值，恰好使形成的复合核激发态接近于某个量子能级时， 中子被靶核吸收而形成复合核的概率就显著地增加，这种现象就叫做共振现象。
INx N x
（P4）
I I / I ，单位 5)微观截面：表征一个入射中子与单位面积内一个靶核发生作用的几率大小； σ
（P30）
即 ： k eff
第2章 中子慢化和慢化能谱
1)慢化过程：中子由于散射碰撞而降低速度的过程叫做慢化过程。 （P36）
2)中子慢化能谱：当反应堆处于稳定时，在慢化过程中，堆内中子密度（或中子通量密度）按能量具
￡- 2 -￡
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上海交通大学XXXX年学术型硕士生招生目录
△电力系统分析；电力系统规划；电力系统控制；电力系统安全运行与保护；电力系统稳定性；电力市场
1可以跨学科报考: 控制科学与工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、电路与系统、通信与信息系统；2复试内容：电气工程基础知识。
03高电压与绝缘技术
△高电压试验与数字测试技术及应用；电气绝缘技术与功能介质材料；电力设备在线监测；电磁兼容与防雷保护。
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④810传热学或839化工基础（含物化）或827材料科学基础
081404
供热、供燃气、通风及空调工程
▲空调系统与设备的优化匹配；太阳能利用与建筑节能；楼宇自动化及管理等
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④810传热学
理பைடு நூலகம்科各专业均可以报考。
港口、海岸及近海工程
▲河口海岸径流、潮汐和波浪 运动基本规律；河口海岸水动力学环境；河口海岸泥沙运动与床面演变的演变规律及综合治理；新型港口、航道、海岸及近海建筑物、 结构物设计；水下管道埋设；现代疏浚与圈围造地；港口、航道与海岸工程规划与管理
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④803水力学
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④804材料力学
可以跨学科报考的专业：土木工程、交通运输工程、水利工程类各专业、工程力学等专业
081402
结构工程
△混凝土结构的理论与应用；空间结构设计；钢结构理论与应用；工程结构软件设计；新型建筑材料；结构与地基共同作用
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④804材料力学
080800
电气工程
☆
①101思想政治理论②201英语一③301数学一④822电路基本理论
技术类《核反应堆物理》第1部分-核反应堆物理基础
知识点
1)
了解原子质量单位的定义，了解原子的组成、中子和质子的特点。
2)
能够说出原子结构的基本特点：整个原子核是电中性的；原子的 质量主要集中在原子核上。
3)
能够说出核素和同位素的定义，同位素有什么特性。
4)
理解在原子核中存在核力，核力的特点。
物质的组成
原子核的组成
原子核的组成
1u＝ (1.6605655±0.00000 86)×10-27kg。因而以 kg为单位的 Mp=1.672648×1027kg， Mn=1.674954×1027kg。由此可见，中子 稍稍重于质子。
提供大量的能量以及新的核素。
反应堆是
一个强大的各种粒子（中子、α粒子、β粒子和γ粒子）辐照场。
反应堆堆芯中有燃料、慢化剂、结构材料和控制材料等。 反应堆一旦运行后，堆内中子要与这些材料的原子核发生 各种类型的相互作用，产生新核，发生一系列的放射性衰 变现象。
反应堆运行是建立在中子与堆内物质相互作用的基础上。
N0e1
该式表明，平均寿命是原子核数量降为 所需要的时间。
N0 /e
放射性活度
➢ 放射性同位素样品在单位时间内衰变的次数，即 为该同位素样品的活度(A)。
A(t) N(t)
➢单位：贝可勒尔，简称贝可（Bq） ➢(1居里)1Ci=3.7x1010/s=3.7x1010Bq ➢因此，半衰期也可以定义为某同位素活度（A）降为一半 所需要的时间。
热中子轰击235U，原子核分裂成两个碎片；而238U不能产生 裂变反应，它俘获中子后生成239U，经过两次β-衰变而转化为 239Pu； 235U和238U具有不同的核特性，但化学性质却很相似
质量数 铀234 铀235 铀238
解析核工程与核技术专业
检测技术。 成都理工大学 主要专业基础课：原子与原子核物理、核电子学基础、微机原理与 接口技术、计算机软件技术、信号与系统等；主要专业课：核辐射探测 器与核电子学、核辐射测量方法、核技术应用、核工业导论、核反应堆 工程、网络信息技术、数据处理、计算机过程控制系统等。 就业方向
清华大学 就业单位除了传统的核科技、核工程部门外，主要集中在与近代物 理技术和信息技术密切相关的部门。该系实施“本、硕统筹培养方案”， 每年有60%~70%的学生被免试推荐为研究生，用六年时间取得学士
和硕士学位，或用9年时间取得学士、硕士和博士学位。 上海交通大学
毕业生能在政府部门、规划部门、经济管理部门、核电工程的科研 设计单位、工矿企业、高等院校等从事规划、设计、施工、管理、教育
和研究开发方面工作。西安交通大学 学生毕业后，可分配到核电厂、核工程研究设计院、研究所、高等 院校以及核技术应用部门，从事研究、设计、核电厂运行管理及设备制
射安全、核燃料循环与材料等学科方向，曾为我国第一座核电厂——秦 山核电厂的研制和设计，承担了多项研究项目并参加了前期的设计工
反应堆物理分析
������������
(因为微观截面是中子与一个靶核发生反应概率的一种度量，
而不是概率本身)
代入数据得������������2������ = 0.571 碰撞次数：ln(1000⁄1) ≃ 12.1 次
������������2������
第三章：
在某球形裸堆（R=0.5m）内中子通量密度分布为
−
5×1017Sin(6.2������) ������2
泄漏率−������������2������(������) = ������′(������) + ������''(������) = 1.26 × 1019 ������−2
������
总泄漏中子数∫4πR −������������2������(������) ������������ = 7.9 × 1019
反应堆堆芯中子通量密度分布更加平坦，所以有更高的平均输出功率；
33. 良好的反射层材料：������2������ ������2������ Be以及石墨；
34.
功率峰因子：������������
=
������max
1 ������
∫������
������(������)
������������
5) 中子通量密度不随时间变化；
29.
单能中子扩散方程：1 ������������(������,������)
������ ������������
=
������(������, ������)
+
������������2������(������, ������)
−
������������������(������, ������)
压水堆本体结构
另外，控制棒组件应能克制反应堆可能出现旳氙振荡。
三、可燃水中毒硼物浓组度旳件大小对慢化剂温度系数有明显
影响。伴随硼浓度旳增长，慢化剂负温度系数旳
压降水低绝 旳 小堆反对，密值故度中应减越反采堆小来应用旳越性，功硼小增单率溶。 长位因 。体峰液积为 当值化水： 水因学当 中中子控水 硼含，制旳 浓硼温 度旳加可核度 超深降升 出数卸低高 某也料控时 一相燃制，值应水时减耗棒，。旳数量，
水冷却剂从上孔板流出，并在箱型空腔内混合后流向 堆芯上栅板。与上管座相连接旳压紧弹簧其所具有旳 压紧力能克服组件旳水力提升力，预防组件旳水力振 动，并补偿燃料组件和堆内构件之间旳轴向膨胀差。 上框架与上孔板用螺钉紧固。上管座旳角上开有定位 销孔，以便和上栅板旳销钉相应定位。
(4) 下管座
下管座由下孔板和下框架构成。它是燃料组件
(1) 弹性定位格架 燃料组件全长有八个定位格架。其中位 于活性区旳6个定为格架旳条带有突出旳混流 翼，以利于在高热负荷区加强冷却剂旳混合； 燃料组件上、下两端两个弹性定为格架旳条 带上没有混流翼，而其他方面完全与前一种
弹簧定位格架是压水相堆同燃。 料
组件旳关键部件之一。定位 格架设计得好，能够提升反 应堆出力或增长反应堆热工 安全裕量。
五、中子源组件
反应堆首次开启和再次开启都需要有起“点火”作用旳中子源。
人工中子源设置在堆芯或堆芯邻近区域，每秒钟放出107l08个中
子。依托这些中子在堆芯内引起核裂变反应，从而提升堆芯内中 子注量率，克服核测仪器旳盲区，使反应堆能安全、迅速地开启。
中子源组件源棒有初级源和次级源两种。带有初级中子源棒旳中
3) 因为棒径小，所以控制棒提升时所留下旳水隙对功率 分布畸变影响小。不需另设挤水棒，从而简化堆内构 造，降低了反应堆压力容器旳高度。
核能与核技术工程
核能与核技术工程（所属学院：核科学与工程学院领域代码：085226）上海交通大学核科学与工程学院为机械与动力工程学院下属的二级学院，前身是核科学与系统工程系。
该专业始建于1958 年，主要从事核科学与技术领域的教学及科研工作，是国内最早培养核反应堆工程高级技术人才的学科之一。
50 多年来，它为我国核工业培养和输送了大批高层次专业人才。
本学科拥有《核工程与核技术》本科、《核能科学与工程》博士、硕士点以及《核科学与技术》博士后流动站。
该学院现有教职工26 名，有“长江学者”特聘教授1名、教授4名，均为博士生导师，有副教授7 名。
一、培养目标为企业特别是大中型（核电）企业培养应用型、复合型的核能与核技术工程领域的高层次工程技术和工程管理人才。
学位获得者应掌握本领域扎实的基础理论与系统的专业知识，有较强的核能与核技术方面的科学研究与开发、工程设计、技术攻关和新技术应用推广能力。
能比较顺利地阅读和翻译本领域的外文资料，并具有良好的职业道德和敬业精神，积极为我国经济建设和社会发展服务。
二、主要研究方向1. 核电厂安全及严重事故的研究；2. 多相流动及沸腾传热理论与实验、流场测试技术研究；3. 核电系统分析、仿真、控制与故障诊断；4. 核技术应用；5. 应用堆物理分析与堆芯燃料管理；6. 核燃料循环与材料；7. 辐射防护与环境保护；8. 核电厂水化学；三、学制和学分1. 工程硕士生的学制一般为两年半，其中累计在校学习时间不得少于半年。
超过三年半者必须办理延期手续，但最长学习年限不超过五年。
2. 采取“进校不离岗”的培养方式在职攻读工程硕士专业学位。
课程学习实行学分制，总学分要求修满30 学分，其中学位课不少于19 学分，且学位课平均级点不低于2.0。
四、课程设置核能与核技术工程（专业学位）领域代码：085226五、中期考核工程硕士研究生入学后的第四学期，需进行一次全面考核，检查其课程学习修完的学分和级点是否满足要求，决定是否可进入学位论文阶段。
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2008年上海交通大学研究生入学考试课程《核反应堆工程》
考试大纲
1．该课程考试内容包括核反应堆物理和核反应堆热工两部分2．主要参考书目：
核反应堆物理：
▪谢仲生主编，《核反应堆物理分析（上册）》，原子能出版社，1994。
▪谢仲生、张少泓，《核反应堆物理理论与计算方法》，西安交通大学出版社，2000。
核反应堆热工：
▪于平安等编著，《核反应堆热工分析》，原子能出版社，1986。
▪于平安等编著，《核反应堆热工分析》，上海交通大学出版社，2001。
核反应堆物理基础
一．核反应堆的核物理基础
1．中子与原子核的相互作用
相互作用的机理、中子吸收和中子散射
2．中子截面和核反应率
截面、自由程、中子通量密度、核反应率的概念
宏观截面的计算，各类型截面随中子能量的变化规律
3．共振现象与多普勒效应
4．核裂变过程
裂变能的释放、反应堆功率和中子通量密度之间的关系、裂变中子、裂变产物5．链式裂变反应
临界条件、四因子模型
二．中子慢化与慢化能谱
1．中子的弹性散射过程
弹性散射动力学、慢化剂的选择
2．无限均匀介质的慢化能谱
慢化方程、含氢无吸收介质的慢化谱
3．热中子堆的近似能谱
三．中子扩散理论
1．单能中子扩散方程
斐克定律、单能中子扩散方程
2．非增殖介质扩散方程的解
四．均匀反应堆的临界理论
1．均匀裸堆的单群临界理论
均匀裸堆的单群扩散方程、单群临界条件及临界时的中子通量密度分布2．双区反应堆的单群临界理论
双区反应堆的单群扩散方程、临界条件及临界时的中子通量密度分布3．双群扩散方程
五．非均匀反应堆
1．栅格的非均匀效应
六．反应性随时间的变化
1．核燃料中铀-235的消耗、钚-239的积累
2．氙-135中毒
平衡氙中毒、最大氙中毒、功率瞬变过程中的氙中毒、氙震荡3．钐-149中毒
4．燃耗深度与堆芯寿期
5．核燃料的转换与增殖
七．温度效应与反应性控制
1．反应性温度效应
反应性温度效应及其成因、堆芯内各种成分的反应性温度系数、温度反馈对反应堆安全的意义
2．反应性控制的任务
剩余反应性、控制棒价值、停堆深度
3．压水堆的几种反应性控制方式
八．核反应堆动力学
1．反应堆周期
2．点堆中子动力学方程
3．反应性阶跃扰动情况下堆内中子通量随时间的瞬态变化
反应性方程、瞬发临界条件
核反应堆热工基础
一、传热学基础
1、热量传递的基本方式
基本概念：导热，对流，热辐射，传热过程，传热系数
2、导热基本定律
基本概念：导热系数，热流密度，温差
导热计算：导热基本定律（傅立叶定律），导热微分方程式，通过平
壁的导热，通国圆筒壁的导热
3、对流换热基本定律
基本概念：对流换热系数，热流密度，温差，层流换热，紊流换热，
强制对流换热，自然对流换热，雷诺数，格拉晓夫数，努谢尔特数，
影响换热系数的因素
对流换热计算：对流换热基本定律（牛顿冷却公式），对流换热系数，
强制对流换热，自然对流换热，换热微分方程式
4、凝结与沸腾换热
基本概念：凝结换热现象，膜状凝结，珠状凝结，影响膜状凝结的因
素
沸腾换热，池式沸腾，管内沸腾，过冷沸腾，饱和沸腾，核态沸腾，
过渡沸腾，膜态沸腾
5、辐射换热
基本概念：热辐射，辐射常数，吸收率，黑体辐射，灰体辐射
辐射换热计算：辐射换热公式（斯蒂芬－玻尔兹曼定律）
6、传热过程与换热器
基本概念：传热过程分析，热阻，温差，换热器，间壁式换热器
传热计算：传热方程式，传热量计算
二、反应堆内热量的产生与输出
1、堆内热源的产生
堆芯内热源：（裂变碎片动能，裂变中子的动能），包括：燃料元件内
释热，反应堆结构部件（燃料包壳，定位格架，控制棒导管）的释热，
控制棒内的释热，慢化剂内的释热，
堆芯内热源的空间分布：
堆芯外结构部件的释热：（反射层，热屏蔽，压力容器）
停堆后的释热：（剩余裂变功率，衰变功率），裂变产物的衰变，中子
俘获产物的衰变
2、燃料元件的径向导热
热量传导路径：燃料元件芯块内的导热（有内热源），芯块表面到包
壳内表面的传热（间隙热阻），包壳内表面到外表面的导热（无内热
源）
热量传导计算：燃料芯块内的温度分布，燃料热导率，燃料芯块与包
壳之间的间隙热传导，包壳中的温度降
3、燃料元件包壳外表面到冷却剂的传热
元件壁面与冷却剂之间的对流换热过程：
基本概念：单相流，多相流，两相流，强迫对流传热，自然对流传热，
含汽量，空泡份额，滑速比，两相流的流型，泡状流，塞状流，环状
流，雾状流，欠热沸腾起始点，汽泡脱离壁面起始点，沸腾传热，临
界热流密度，沸腾传热特性曲线
对流换热计算：对流换热公式，单相对流传热系数，强迫对流传热系
数，自然对流传热系数，两相对流的传热系数，流动沸腾的传热系数，
泡核沸腾的传热系数，过渡沸腾的传热系数，膜态沸腾的传热系数
4、沿冷却剂通道的输热
冷却剂将热量输送到堆外过程：
输热量计算：
5、燃料元件及冷却剂通道的轴向温度分布
基本过程：轴向功率分布，径向传热
温度计算：冷却剂温度分布，包壳外面温度分布，包壳内温度分布，燃料元件芯块表面温度分布，燃料元件中心温度分布
三、流体动力学
1、单相流的压降
基本概念：提升压降，加速压降，摩擦压降，形阻压降，单相通道的
流动压降，等温流动的摩擦系数（圆形通道，非圆形通道），加热或
冷却下流动的摩擦系数，局部压降（截面突然扩大，截面突然缩小，
弯管，接管，阀门）
压降计算：提升压降，加速压降，摩擦压降，形阻压降，单相通道的
流动压降，等温流动的摩擦系数（圆形通道，非圆形通道），加热或
冷却下流动的摩擦系数，局部压降（截面突然扩大，截面突然缩小，
弯管，接管，阀门）
2、两相流的压降
基本概念：均匀流模型，分离流模型，
压降计算：两相面直通道的流动压降，提升压降，加速压降，摩擦压
降，形阻压降，局部压降（截面突然扩大，截面突然缩小，弯管，接
管，阀门，孔板）
3、流量计算
基本概念：封闭回路中的流量，强制循环，泵消耗功率，自然循环
流量计算：封闭回路中的流量计算，强制循环流量，自然循环流量
4、流量分配
基本概念：并联通道，闭式通道，开式通道，影响流量分配的因素
流量计算：并联闭式通道的流量分配计算，（压力分布，质量守恒方
程，动量守恒方程，能量守恒方程）
5、流动不稳定性
基本概念：流动不稳定性，流动不稳定性的不利影响，水动力不稳定
性，并联通道不稳定性，流型不稳定性，动力学不稳定性，热振荡
四、反应堆稳态熱工设计
1、压水堆熱工设计准则
设计准则：
2、热点因子
基本概念：热点，热点因子，热流密度核热点因子，热流密度工程热
点因子，降低热点因子的方法
3、热通道因子
基本概念：热通道，焓升核热通道因子，焓升工程热通道因子，焓升
工程热通道分因子，降低焓升热通道因子的方法
4、流动沸腾的临界热流密度
基本概念：流动沸腾的热流密度，流动沸腾的临界热流密度，影响临
界热流密度的因素
临界热流密度计算：W－3公式
5、最小烧毁比
基本概念：偏离泡核沸腾比，最小烧毁比
计算：偏离泡核沸腾比，最小烧毁比
6、单通道模型
反应堆输出熱工率，燃料元件传热面积，平均通道的冷却剂质量流速，
平均通道的压降，反应堆进口温度或出口温度，热通道因子，热点因
子，最大热流密度，最大线功率密度，堆芯平均功率密度，热通道的
有效驱动压头，热通道冷却剂焓场，热通道内燃料元件温度场
7、子通道模型
分析方法：通道间质量，动量，热量的交换，通道划分，计算步骤
8、蒸汽发生器内的传热
一回路熱工参数：冷却剂工作压力，冷却剂的流量
蒸汽发生器内热量的传输：
冷却剂流量与工质流量之间的关系：。