(完整word版)2015反应堆试题答卷B参考答案

1、烟台大学 20152016 学年第 1 学期精心整理学1）学生可带计算器，不得带 其他与考试无关的物品。II题号四总1得分丨班所核反应堆物理分析 试卷 B考试时间为90分钟:说明：I烟台大学 20152016 学年第 1 学期精心整理考2）答案写在后面答题纸上。精心整理最后一页为草稿纸，其余为答题纸，试卷与答题纸及草稿纸不得拆开。3）一些常用参数为已知，波动方程的解可参考下表，等 7 |. |第一部分名词解释（共20分）精心整理（共5小题，每题4分）1）多普勒效应由于靶核的热运动随温度的增加而增加，所以这时共振峰的宽度将随着温度的上升而增加，同时峰值也逐渐减小，F、=、r这种现象称为多普勒效应

2、或多普勒展宽。II2）能量自屏效应精心整理当中子截面呈共振峰形状时，在共振能量附近有很大的增大和剧变，这就导致中子通 量密度急剧下降畸变，在共振 峰能量附近出现很大的凹陷， 这种现象称之为共振的能量 自屏效应”。F t I - %JTy .3）中子的平均寿命在反应堆动力学计算中往往I-I需要用到快中子自裂变产生到慢化成为热中子，直至最后被俘获的平均时间，称为中子精心整理精心整理的平均寿命。4）裂变产物中毒 由于裂变产物的存在，吸收中 子而引起的反应性变化称为裂变产物中毒。r VI - % jr5）临界硼浓度随着反应堆的运行，堆芯中反 应性逐渐地减小，所以必须不 断的降低硼浓度，使堆芯保持 在临

3、界状态。精心整理这时的硼浓度称 为临界硼浓度。第二部分简答题（4道 题，每题5分，共20分）1）可裂变同位素如何利用？ 可裂变同位素对于热中子的” t I -% JT反应截面较小，可用于快堆中，在快堆中一方面产生部分I-I的裂变能量，另一方面可转化 为易裂变核素，用于热堆中， 产生精心整理裂变能量。2）直线外推距离如何确定？其意义是什么？假想从交界面处将中子通 量密度的分布曲线按它在交界 面处的斜率向真空作直线外 推，则在离开交界面某个距离d处的位置上中子能量密度将 等于零，d称为直线外推距离。其意义在于利用斐克定精心整理律给定 边界条件，确定计算参量。3）慢化剂温度系数如何设计？为了保证慢化

4、剂温度系数为 负值，设计时要注意水铀比， 保证处于欠慢化区；同时要注” tI - jT意控制硼浓度不要超过最大 值。即在最大允许硼浓度时，水铀比仍处于欠慢化区。精心整理4）反应堆正好临界时缓发中子如何起作用？反应堆正好临界时缓发中子处 于平衡状态，由于其寿命较瞬 发中子长很多，所以大大延长 了中子每代时间，使得中子密 度变化比单由瞬发中子寿命计F * - 7、J-算值慢得多，因而使得反应堆来得及人工控制。L I精心整理第三部分判断题（每题2分，共20分）1）控制棒在堆芯中心位置移动时的微分价值最高（V）2）233U235U、239PU、241PU都是 易裂变同位素 （V）3）共振散射与势散射在

5、实验 上是可以区分的（V）r -47、r精心整理4）中子平均自由程等于散射 平均自由程与吸收平均自由程之和（X）5）压水堆中中能区中子能谱 符合1/V律 （X）6）中子的慢化主要靠中子与慢化剂核的弹性散射进行（x ）7）反应堆点堆模型没有考虑 几何精心整理位置（V）TJT8）停堆后氙的浓度先升后降（V ）L I9）反应堆“紧急停堆”，是引 入大的负反应性使反应堆立即关闭（X ）10）负温度系数可以使得反应堆内温度变化时功率能自行补偿调节（V）精心整理第四部分计算题（4道题，每 题10分，共40分）r - % jr、 / |. |4-1设半径为R的均匀介质球 体内，每秒每单位体积均匀产I I生S

6、个中子，试求球体内的中 子通量密度分布。解：以球心为原点建立球坐标精心整理系，建立扩散方程:做R + d)=0, III.lim 4兀r2J (r) =0IJ通解：%)= AexpL/L+cexp+_Srr a由条件III:lim4二r2J(r) =lim4二DA(r1疋儿-C(r-1)er/L =0二A = -Cr0r_0|_L再由条件ii几 丄AR+d丄CR + d丄S(R d)exp(-厂-exp(-)0R+dL R+dLXa=A(R d)S戈- exp即:了2 _a D边界条件:I,ii.精心整理所以：知)(R+d)Sexp(r/L)exp(r/L)1十S(r)_R dR drTaex

7、p(L) exp(L)a4-2试求边长为a,b,c（包括 外推距离）的长方体裸堆的几 何曲率和中了通量密度分布。设有一边长为a=b=06m，c=0.8 m（包括外推距离）的长jr、J方体裸堆，L=0.04 m,T=6 cnio求达到临界时所必须的k. i S i f-r .|r I解：几何曲率：B2 =J（b）2（广7 0. 18精心整理（m-2）应用修正单群理论，临界条件精心整理其中：z 0.0022 ( m2)=k= 1.1544-3设在某动力反应堆中，已 知平均热中子通量密度为” t I - J-燃料的宏观裂变截面-，栅元 中宏观吸收截面：，燃料与栅元I-I的体积比VUO2/V=，试求1351,135Xe平衡浓度和平衡氙中毒。变k：-1M2精心整理（Y I，丫Xe已知）精心整理解：由已知条件可得:L 栅LUO2UO2if .f2VUO2/V =；.f24-4设有一反应堆具有温度系 数为-4x10-5K,并等于常数。试求：1） 堆内平均温度从350K升至y480K和从580K降到480K时，剩余反应性的变化值；NxeCXe.Ze + % 精心整理2） 若堆内平均温度变化率为50K/h，上述两种情况下的反应性变化率。解：1)=5 汀=4 10(480 -350)-亍5.2 10 -6x