核燃料循环概论(西南科技大学).pdf

原子能工业总结 第一章绪论 1-1 原子能在历史发展的地位 1. 1986 年苏联，切尔诺贝利核电厂事故 2. 1979 年3 月美国，三里岛核电厂事故 3. 1g 铀235 完全燃烧释放的能量相当于2.4t 标准煤或1.57t 石油 4. 一座1000MW 的核电厂每年仅需装入25t 核燃料 5. 一座1000MW 的核电厂每年卸出的乏燃料经处理过后，仅形成3 立方米的高 放射性废物 1-2 原子能的发现和发展 6. 1896 年法国贝尔勒尔发现天然放射性 7. 1919 年英国卢瑟福实现人为核反应，使得一种元素的原子核转变为另一种元 素的原子核 8. 1932 年英国查德维克发现中子 9. 1942 年12 月2 日在芝加哥大学校园里建成了世界上第一座核反应堆 10. 50 年来世界核能发展过程： （1）实验示范阶段1946-1965 （2 ）高速推广阶段1966-1980 （3）滞缓发展阶段 1981 至今 11.核电滞缓发展公众三大顾虑 （1）担心核武器扩散（2 ）担心核电厂发生严重事故（3）担心长寿命高放射性废物污染环 境，贻害子孙 1-3 核能的来源 12.同位素：具有相同的质子数Z 和不同的中子数N 13.核素：具有一定的原子序数Z 和质量数A 的某种原子 14.化学结合能：由于化合物的分子的能量总是低于它所包含的各原子的能量之和，所以这 外围电子重新组合的过程会放出能量来 1-4 原子核分裂及裂变能的应用 15.99.28%的铀238 不易分裂，仅在快中子的作用下有一定裂变可能性。不论快中子还是慢 中子都能使铀235 （易裂变核素）裂变 16.快中子：通常指动能约为0.025 电子伏特（速度约2.2 千米/秒）的自由中子。 慢中子：即能量小于0.1eV 的热中子 17.反应堆：（1）发电（2 ）推进动力（3）供热（4 ）中子源等 1-6 放射性 18.主要种类辐射：α 粒子（He 核），β 粒子（电子e），γ 射线（高频电磁辐射） 19.放射性活度即衰变率的单位是贝可，1Bq=1 次衰变/s ，旧单位为居里 1Ci=3.7*10e10Bq 20.辐射的生物效应主要归因于电离和电子激发导致构成细胞的各类分子的破坏 21.剂量当量的单位是希Sv，旧的习用单位是雷姆（rem ），1rem=10e-2Sv 22. 国家规定公众个人剂量当量限值 1 （5）mSv/a ，天然本底辐射照射量0.6mR/d 1-8 核燃料生产 23.实际可用的易裂变核素：铀235 ，钚239 ，铀233 ；可转换核素：铀238 ，钍 232 第二章 核反应堆和核燃料循环原理 2-1 反应堆内的核反应 24.核截面σ，单位为靶（b ），1b=10e-24cm2，表示发生某种核反应的概率 25.反应堆内最重要的核反应：散射，俘获，裂变等 2-3 自持链式反应的条件 26. 中子增殖因数：系统中某一代中子数对于上一代中子数之比 k=1, 中子数目保持不变，链式反应得以持续进行 k ＞1,中子数目越来越多，意味着功率不断增长 k ＜1，中子数目逐代下降，链式反应不能维持，功率逐渐减小，直到实际等于0 的停堆状态 27.链式反应：当中子轰击含铀-235 的核燃料时，一部分铀-235 核会吸收中子发 生裂变反应。如果铀-235 核裂变产生的中子又去轰击其余的铀-235，将再引起新 的裂变，如此不断地持续进行下去，就是裂变的链式反应 28. 临界质量：为达到k=1 所需的最小核燃料质量，相应的系统尺寸叫做临界尺 寸 29.一个单体（一个孤立的系统），防止发生超临界事故的三种办法： （1）限制易裂变物质的质量；（2 ）限制系统尺寸，即造成足够多的中子泄漏；（3）对于 液体系统，限制易裂变物质的浓度 30.