反应堆物理 第1章 反应堆的核物理基础.pptVIP

*公式1-68中的a与b的值停堆时间t/sab0.1～1012.050.063910～15015.310.1807150～8x10827.430.2962*例题1堆芯的宏观裂变截面为5m-1，功率密度为20MW/m3，求堆芯内平均热中子通量密度。*解由得*例题2某核电厂的电功率为300MW，设该电厂的效率为30％，试估算核电厂反应堆额定功率运行一天（24h）、一月（30d）和一年（360d）时，分别所消耗的235U量。*解η=Pe/Pt=30%,Pt=Pe/30%=1000MW1.23P(g/d)=1.23*1000=1.23kg/d1.23*1000*30=36.9kg1.23*1000*360=442.8kg*例题31000MW功率运行三个月时紧急停堆，停堆后一个月时的剩余功率为多少?*解t=86400*30=2.592*106查表1-156得a=27.43,b=0.2962Pd=P*5*10-3a[t-b-(T+t)-b]=1000*5*10-3*27.43*[(2.592*106)-0.2962-(90*86400+2.592*106)-0.2962]=5.818MW*表1-7几种重要原子核的临界能Ecrit和结合能Eb核复合核临界能Ecrit/MeV结合能Eb/MeV232Th233Th6.55.1233U234U4.66.6235U236U5.36.4238U239U5.54.9239Pu240Pu4.06.4*1.7.2裂变截面*图1-13232Th、238U和240Pu的裂变截面*表1-8233U、235U、天燃铀、239Pu和241Pu的热中子(0.025eV)数据核数?a*/b?f/b?233U578.8531.10.0899235U680.8582.20.169天燃铀7.594.160.91239Pu1011.3742.50.362241Pu137710090.365*1.7.3裂变产物对U-235裂变的详细研究表明，共有50多种不同的方式分裂，产生100种以上的初级裂变产物(或称裂变碎片)。裂变产物分为两大群：轻群A：80-110；重群A：125-155。这些产物的质量数范围从72到161。裂变中产额最大的群为95及135碎片附近。同时有放射性粒子（?，?，?）。需要热屏蔽和生物屏蔽。*裂变产物（续）*1.7.4裂变中子裂变中释放的中子可以分成两类，即瞬发中子和缓发中子。占裂变中子总数99%以上的瞬发中子在10-14秒(或更短)的裂变瞬间内被释放。裂变发生以后，瞬发中子的发射就马上停止，但缓发中子继续从裂变碎片中放出，持续几分钟之久，它们的强度随时间很快地下降。*裂变中释放的平均中子数易裂变核热中子(0.0253eV)快中子(?1MeV)????233U2.492.292.582.40235U2.422.072.512.35239Pu2.932.153.042.90*裂变中子（续）η为易裂变物质每吸收一个中子由于裂变反应而释放的中子数。?与η之间的关系是增殖条件：η2例如2.15*瞬发中子*瞬发中子（续）特点：连续；最可几能量：0.73MeV；平均能量：1.98MeV。*缓发中子一些裂变碎片因中子偏多而不稳定，它们是一些β发射体，衰变后的产物处在一种高激发态中，有足够能量时即发出一个中子，即缓发中子。缓发中子价值因子缓发中子的初始能量平均值（约0.4MeV）一般比瞬发中子能量的平均值（约2MeV）低，因而缓发中子在被慢化到热中子时的不泄漏概率和逃脱俘获概率比瞬发中子的大，即缓发中子具有较高价值。同时缓发中子由于能量较低，不能引起快裂变，因而其相应价值又较低。*缓发中子价值因子（续）价值因子值与反应堆的具体性质有关对于小型压水堆，约为1.1～1.3；对于大型压水堆，可小于1，如0.98。**表1-11235U裂变的缓发中子数据组号半衰期T1/2,i/s衰变常数?i/s-1平均寿命ti/s能量/keV产额yi份额βi155.720.012480.652500.000550.000215222.720.030532.795600.005620.00142436.220.1119.094300.003240.00127442.300.3013.3262