本書分十一章,內(nèi)容包括:核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)、中子慢化和慢化能譜、中子擴(kuò)散理論、多群中子擴(kuò)散理論、核燃料燃耗與增值等。
謝仲生,1934年1月出生,福建福州人,西安交通大學(xué)教授。1956年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué),1957年隨交通大學(xué)內(nèi)遷西安,1958年于交通大學(xué)動(dòng)力機(jī)械系研究生畢業(yè)。1982—1984年在美國(guó)伊利諾伊大學(xué)及斯倫貝謝(Schlumberger)公司Doll研究中心訪問(wèn)。1990年經(jīng)國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)批準(zhǔn)為博士生導(dǎo)師。曾任教育部高等學(xué)校核工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任、國(guó)家“863”計(jì)劃能源領(lǐng)域快堆專家組成員、國(guó)家核安全局專家委員會(huì)委員等職。獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng),省部級(jí)科技獎(jiǎng)10余項(xiàng)。出版《核反應(yīng)堆物理分析》《核反應(yīng)堆物理數(shù)值計(jì)算》《壓水堆核電廠堆芯燃料管理計(jì)算及優(yōu)化》《中子輸運(yùn)理論數(shù)值計(jì)算方法》等教材和專著,其中于1981年出版的本教材第一版是我國(guó)首本介紹核反應(yīng)堆物理基礎(chǔ)理論的高等學(xué)校統(tǒng)編教材。
第1章 核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)
1.1 中子與原子核的相互作用
1.1.1 中子
1.1.2 中子與原子核相互作用的機(jī)理
1.1.3 中子的散射
1.1.4 中子的吸收
1.2 中子截面和核反應(yīng)率
1.2.1 微觀截面
1.2.2 宏觀截面、平均自由程
1.2.3 核反應(yīng)率、中子通量密度和平均截面
1.2.4 截面隨中子能量的變化
1.3 共振吸收
1.3.1 共振截面——單能級(jí)布雷特一維格納公式
1.3.2 多普勒效應(yīng)
1.4 核裂變過(guò)程
1.4.1 裂變能量的釋放、反應(yīng)堆功率和中子通量密度的關(guān)系
1.4.2 裂變產(chǎn)物與裂變中子的發(fā)射
1.5 核數(shù)據(jù)庫(kù)
1.6 鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)
1.6.1 自續(xù)鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)和臨界條件
1.6.2 熱中子反應(yīng)堆內(nèi)的中子循環(huán)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第2章 中子慢化和慢化能譜
2.1 中子的彈性散射過(guò)程
2.1.1 彈性散射時(shí)能量的變化
2.1.2 散射后中子能量的分布
2.1.3 平均對(duì)數(shù)能降
2.1.4 平均散射角余弦
2.1.5 慢化劑的選擇
2.1.6 中子的平均壽命
2.2 無(wú)限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜
2.3 均勻介質(zhì)中的共振吸收
2.3.1 均勻介質(zhì)內(nèi)有效共振積分及逃脫共振俘獲概率
*2.3.2 有效共振積分的近似計(jì)算
2.4 熱中子能譜
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第3章 中子擴(kuò)散理論
3.1 單能中子擴(kuò)散方程
3.1.1 中子的連續(xù)性方程
3.1.2 凈中子流密度J(r,t)和中子通量密度的關(guān)系——菲克定律
3.1.3 單能中子擴(kuò)散方程的建立
3.1.4 擴(kuò)散方程的邊界條件
3.1.5 菲克定律和擴(kuò)散理論的適用范圍
3.2 非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴(kuò)散方程的解
*3.3 反照率
3.4 擴(kuò)散長(zhǎng)度、慢化長(zhǎng)度和徙動(dòng)長(zhǎng)度
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第4章 均勻反應(yīng)堆的臨界理論
4.1 均勻裸堆的單群理論
4.1.1 均勻裸堆的單群擴(kuò)散方程的解
4.1.2 熱中子反應(yīng)堆的臨界條件
4.1.3 幾種幾何形狀裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布
4.1.4 反應(yīng)堆曲率和臨界計(jì)算任務(wù)
4.1.5 單群理論的修正
4.2 有反射層反應(yīng)堆的單群擴(kuò)散理論
4.2.1 反射層的作用
4.2.2 一側(cè)帶有反射層的反應(yīng)堆
4.2.3 反射層節(jié)省
4.3 堆芯功率分布的不均勻性及其展開
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第5章 多群中子擴(kuò)散理論
5.1 與能量相關(guān)的中子擴(kuò)散方程和分群擴(kuò)散理論
5.1.1 與能量相關(guān)的中子擴(kuò)散方程
5.1.2 分群近似方法及多群中子擴(kuò)散方程
5.1.3 群常數(shù)的計(jì)算
5.2 雙群擴(kuò)散理論
5.2.1 雙群中子擴(kuò)散方程
*5.2.2 雙群中子擴(kuò)散方程的解析求解
5.2.3 芯部和反射層區(qū)域的快、熱群中子通量密度分布
5.3 多群擴(kuò)散方程的數(shù)值解法
5.3.1 源迭代法
5.3.2 二維擴(kuò)散方程的數(shù)值解法
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第6章 柵格的非均勻效應(yīng)與均勻化群常數(shù)的計(jì)算
6.1 柵格的非均勻效應(yīng)
6.2 柵格的均勻化處理
6.2.1 柵格的均勻化
6.2.2 堆芯的均勻化截面的計(jì)算
6.3 柵元均勻化群常數(shù)的計(jì)算
6.3.1 積分輸運(yùn)理論的基本方程
6.3.2 碰撞概率方程的解及少群常數(shù)的計(jì)算
6.4 燃料組件內(nèi)均勻化通量密度分布及少群常數(shù)的計(jì)算
6.5 共振區(qū)群常數(shù)的計(jì)算
6.5.1 非均勻柵元有效共振積分的計(jì)算
6.5.2 等價(jià)原理
*6.5.3 互屏(丹可夫)效應(yīng)
6.5.4 溫度對(duì)共振吸收的影響
6.5.5 共振區(qū)群常數(shù)的計(jì)算
6.6 柵格幾何參數(shù)的選擇
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第7章 核燃料燃耗與增殖
7.1 核燃料中重同位素成分隨時(shí)間的變化
7.1.1 重同位素燃耗鏈及裂變產(chǎn)物鏈
7.1.2 核燃料中重同位素的燃耗方程
7.1.3 燃耗方程的求解
7.2 裂變產(chǎn)物135Xe和149Sm的中毒
7.2.11 35Xe中毒
7.2.21 49Sm中毒
7.3 反應(yīng)性隨時(shí)間的變化與燃耗深度
7.3.1 反應(yīng)性隨時(shí)間的變化與堆芯壽期
7.3.2 燃耗深度
7.4 核燃料的轉(zhuǎn)換與增殖
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第8章 溫度效應(yīng)與反應(yīng)性控制
8.1 反應(yīng)性系數(shù)
8.1.1 反應(yīng)性溫度系數(shù)及其對(duì)核反應(yīng)堆穩(wěn)定性的影響
8.1 . 2燃料溫度系數(shù)
8.1.3 慢化劑溫度系數(shù)
8.1.4 其它反應(yīng)性系數(shù)
8.1.5 溫度系數(shù)的計(jì)算
8.2 反應(yīng)性控制的任務(wù)和方式
8.2.1 反應(yīng)性控制中所用的幾個(gè)物理量
8.2.2 反應(yīng)性控制的任務(wù)
8.2.3 反應(yīng)性控制的方式
8.3 控制棒控制
8.3.1 控制棒的作用和一般考慮
8.13.2 控制棒價(jià)值的計(jì)算
8.3.3 控制棒插入深度對(duì)控制棒價(jià)值的影響
8.3.4 控制棒間的干涉效應(yīng)
8.3.5 控制棒插入不同深度對(duì)堆芯功率分布的影響
8.4 可燃毒物控制
8.4.1 可燃毒物的作用
8.4.2 可燃毒物的布置及其對(duì)反應(yīng)性的影響
8.4.3 可燃毒物的計(jì)算
8.5 化學(xué)補(bǔ)償控制
8.6 其它堆型的反應(yīng)性控制
8.6.1 快堆反應(yīng)性控制
8.6.2 CANDU堆反應(yīng)性控制
8.6.3 球床式高溫氣冷堆反應(yīng)性控制
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第9章 核反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)
9.1 中子動(dòng)力學(xué)問(wèn)題及其物理基礎(chǔ)
9.1.1 緩發(fā)中子的重要作用
9.1.2 瞬態(tài)過(guò)程中子通量密度的時(shí)一空變化
9.2 反應(yīng)堆中子動(dòng)力學(xué)方程
9.2.1 反應(yīng)堆時(shí)一空中子動(dòng)力學(xué)方程組
9.2.2 點(diǎn)堆近似和點(diǎn)堆中子動(dòng)力學(xué)方程組
9.3 階躍擾動(dòng)時(shí)點(diǎn)堆模型動(dòng)態(tài)方程的解
9.4 反應(yīng)堆周期
9.4.1 反應(yīng)堆周期
9.4.2 不同反應(yīng)性引入時(shí)反應(yīng)堆的響應(yīng)特性
9.5 點(diǎn)堆模型在反應(yīng)性測(cè)量中的應(yīng)用
9.5.1 周期法
9.5.2 點(diǎn)堆逆動(dòng)態(tài)法
9.6 點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程的數(shù)值解法
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
*
第10章 壓水堆堆芯燃料管理
10.1 核燃料管理的主要任務(wù)
10.1.1 核燃料管理中的基本物理量
10.1.2 核燃料管理的主要任務(wù)
10.2 多循環(huán)燃料管理
10.2.1 平衡循環(huán)及各參數(shù)之間的關(guān)系
10.2.2 初始循環(huán)與過(guò)渡循環(huán)
10.3 單循環(huán)燃料管理與優(yōu)化
10.3.1 堆芯換料方案
10.3.2 堆芯換料設(shè)計(jì)優(yōu)化
參考文獻(xiàn)
第11章 堆芯核設(shè)計(jì)概述
11.1 堆芯核設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
11.2 燃料參數(shù)的確定
11.3 堆芯幾何尺寸的確定
11.4 堆芯反應(yīng)性控制設(shè)計(jì)
11.5 堆芯核設(shè)計(jì)計(jì)算
11.5.1 堆芯燃料管理計(jì)算
11.5.2 堆芯功率分布計(jì)算
11.5.3 堆芯關(guān)鍵安全參數(shù)計(jì)算
11.5.4 堆芯動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算
參考文獻(xiàn)
附錄
附錄1 國(guó)際單位制(SI)
附錄2 基本常數(shù)
附錄3 元素與一些分子的截面和核參數(shù)
附錄4 非1/v因子
附錄5 函數(shù)
附錄6 En(x)函數(shù)
附錄7 誤差函數(shù)erf(x)
附錄8 貝塞爾函數(shù)
*索引