核反应堆复习题目.doc

第一章 1.某压水堆采用做燃料，其富集度为2.43%（重量），密度为1，试计算：当中子能量为0.0253eV时，的宏观吸收截面和宏观裂变截面（富集度表示在铀中所占的重量百分比）。 解：在中子能量为0.0253eV时, =680.9b =583.5b =2.7b =0.00027b 以表示富集铀内U-235与U-238核子数之比，表示富集度，则有： =0.0246 =235+238（1-）+162=269.9 所以， 2.某反应堆堆芯由U-235，和组成，各元素所占体积比例分别为0.002,0.6和0.398，计算堆芯的总吸收截面（E=0.0253eV）。 解：由18页表1-3查得，0.0253eV时： 由289页附录3查得，0.0253eV时： 可得天然U核子数密度 则纯U-235的宏观吸收截面： 总的宏观吸收截面： 解：当中子能量为0.0253eV时， ， ， 易知, 【】 3.求热中子（）在和中运动时，被吸收前平均遭受散射碰撞次数。 解：热中子在介质中运动， 吸收前的碰撞次数= 从产生点到吸收点穿过的平均路程每两次散射穿过的平均路程 4.试比较：将2.0 的中子束强度减弱到分别所需的和的厚度。 解：窄束衰减规律： 在以内，铝、钠、铅的吸收截面满足定律 与吸收截面不同的是，在以内，散射截面基本不变 分别求的： 如果不考虑散射导致的束流损失，只考虑吸收损失： 这样的结果显然是低估了散射使得束流偏移导致的束流损失，同时也说明窄射束衰减中散射效应对束流损失的较大贡献。 5.一个中子运动两个平均自由程以及个平均自由程而不与介质发生作用的概率分别是多？少？ 解： 就是一个中子穿过长的路程仍未发生核反应的概率 当为两个平均自由程时 当为个平均自由程时 6.堆芯的宏观裂变截面为，功率密度为，求堆芯的平均热中子通量密度。 解： 7.有一座小型核电站，电功率为150，设电站的效率为30%，试估算该电站反应堆额定功率运行1h所消耗的量。 解： 由题意可知： 每个裂变所释放的能量为： 则运行1h，发生裂变的数为： 对于 ,俘获裂变比为：=0.169 8. 有一座热中子反应堆，无限增值因数为1.10，快中子增值系数，逃脱共振俘获概率和热中子利用系数三者的乘积为0.65，试确定该堆所用核燃料铀的富集度。 解：由于 又 富集度： 9.设燃料中的富集度为：3.2%（重量），试求其和的核子数之比。 解： 10.为使铀的，试求铀中的富集度应为多少？（设中子的能量为）。 解：由18页表1-3查得，0.0253eV时： 由定义易得： 为使铀的η＝1.7， 富集度 11.为了得到的能量，需要使多少发生裂变？ 解： = 单次所释放出来的能量为: 则，发生裂变的的数目为： 质量为： 12.反应堆的电功率为1000，设电站的效率为，试问每秒有多少个核发生裂变？运行一年共需要消耗多少易裂变物