反应堆物理 第1章 习题.pptVIP

*例题1在下列衰变或转变中，核素的质量数和原子序数的变化：α衰变：质量数，原子序数。β衰变：质量数,原子序数。发出γ射线：质量数,原子序数。放出一个中子：质量数,原子序数。*例题1答案

在下列衰变或转变中，核素的质量数和原子序数的变化：α衰变：质量数减少4，原子序数减少2。β衰变：质量数不变，原子序数增加1或减少1。发出γ射线：质量数不变，原子序数保持不变。放出一个中子：质量数减少1，原子序数不变。例题2：*在（__）中填上数字，完成下面裂变反应式例题2答案在（__）中填上数字，完成下面裂变反应式：*例题3什么叫结合能和比结合能？*例题3答案单独核子在形成原子核过程中，由质量亏损的概念，所释放出的能量总和称做结合能；比结合能是结合能与核的质量数A之比，即每个核子的平均结合能。*例题4弹性散射和非弹性散射的相同和不同有哪些？*例题4答案相同（1）入射粒子和出射粒子都是中子；（2）反应过程动量守恒。不同（1）任何能量中子都能发生弹性散射，非弹性散射要求中子有一定的阈能；（2）弹性散射动能守恒，非弹性散射动能不守恒；（3）弹性散射的机制有势散射和复合（共振）弹性散射，非弹性散射只有复合（共振）非弹性散射。*例题5列出四种对PWR反应堆重要的中子与靶核相互作用的核反应类型，并举例说明其在PWR中所起的重要作用。*例题5答案① 裂变反应（n，f）： 这是反应堆中最重要的核反应，PWR的动力生产完全依靠核裂变反应所产生的能量，热中子引起235U等易裂变核的链式反应，可以实现反应堆在所需的任意功率水平运行。② 弹性散射（n，n）： 热中子反应堆主要依靠热中子引起易裂变同位素的裂变来维持链式反应，而裂变中子必须通过同慢化剂核的弹性散射而慢化成为热中子。*例题5答案（续）③辐射俘获反应（n，Υ）： 239Pu等重同位素主要依靠238U对中子的辐射俘获反应，然后经衰变而生成。239Pu作为一种易裂变核，对反应堆内的链式裂变反应及能量产生有相当可观的贡献。 ④ 放出带电粒子的反应（n，α）：或（n，p）： 由于天然硼中的10B是热中子的强吸收体，故反应堆冷却剂中加入了大量的硼酸以补偿较大的过剩反应性，10B与热中子之间的反应主要是（n，α）反应。或中子与冷却剂水H2O中的氧原子的（n，p）反应造成H2O的辐照分解，16O（n，p）16N反应产物16N衰变放出和，使冷却剂带放射性，是检测传热管破裂的主要手段。 *例题6堆芯某处，单位体积内有10B和11B两种元素，它们的核子数为10N和11N，它们对热中子的微观吸收截面分别为和处的热中子密度为n，热中子的平均速度为v，则该处的宏观吸收截面为热中子通量密度Φ为热中子吸收反应率Ra为*例题6答案堆芯某处，单位体积内有10B和11B两种元素，它们的核子数为10N和11N，它们对热中子的微观吸收截面分别为和处的热中子密度为n，热中子的平均速度为v，则该处的宏观吸收截面为热中子通量密度Φ为nv热中子吸收反应率Ra为*例题7已知中子在介质中的吸收平均自由程为λa，散射平均自由程为λs，那么总平均自由程λt=*例题7答案已知中子在介质中的吸收平均自由程为λa，散射平均自由程为λs，那么总平均自由程λt=*例题8已知反应堆堆芯的平均宏观热中子吸收截面为Σa，试导出热中子在堆芯内穿行距离x被吸收的几率Pa的表达式。*例题8答案中子在穿行x距离不被吸收的中子数为被吸收的几率为：*例题9说明中子与重核裂变反应在压水反应堆的重要性？*例题9答案(1)与235U的裂变反应是核能最主要来源，维持中子链式反应的主要贡献。(2)与238U的快裂变反应提供核能的次要来源，产生快裂变中子，辅助维持中子链式反应。(3)与235U的裂变反应还应用于堆芯中子探测器。(4)与239Pu的裂变反应新增加小部分核能。*例题10试说明微观截面随中子能量变化的大致规律。*例题10答案在低能区，微观截面要么保持常数（对（n，n）反应），要么与（即）成正比（对（n，γ