核反应堆工程概论作业全集

1、2022.9核反响堆工程概论2022.9核反响堆工程概论 1核反响堆工程概论其次章 核物理根底习题作业刘巧芬 20222123860.012%Beta的放射体钾-40(半衰期1.3x109a)。试计算该人体的活度。MeV 为单位计算以下三种聚变反响中释放的能量：2H2H 3He1n2H2H 3H1H3H2H 4He1n1120111111201H=1.007825;1 1 1 2 21n=01.008665u：1u = 1.6605655x10-27kg。假设前两个反响以一样的速率同时)1kg的氘发生上述三中聚变1kg235U裂变所释放的能量相比较。2022.9核反响堆工程概论2022.9核反

2、响堆工程概论 10 2x10-4(水的密1.0 吨/3)。比较该宏观截面中氢和氧的奉献比例。 (气体为单原子气体)，试分析一座热3000MW 的反响堆运行一年产生的裂变气体在标准状态下的体积。Pd=2.85x10-6 T-1.2 MeV/s。3000MW 热功率的反响堆稳t 时刻裂变产物衰变热(剩余发热)T、T0、t 均以天为单位。100 235U 裂变？同样电功率的燃煤锅炉每年要燃烧多少吨33%40%235U产生，200MeV7x106Kcal。第三章 中子的集中、慢化与临界理论3.1 H、C 2.0MeV 1.0eV 所经受的平均碰撞次数。3.2选做无限大、中能段无吸取的慢化介质中快中子源

3、强为So。定义慢化密度 q(E)为单位时间单位体积内慢化到能量 E 以下的中子数目 (E)=C/EC 为常数。试q(E)=So，C。3.3 设有均匀化了的一座水慢化反响堆和一座石墨慢化反响堆，它们归并的单群参数如下：热群参数热群参数水堆 D (cm)0.35431.6295 (1/cm)a0.1210.003548(1/cm)f0.18510.006366(1/cm)f0.075270.002575依据单群理论，分别求解以下问题：(1)K ，(2)集中长度，(3)反响堆材料曲率，(4) 具有最小堆芯体(5) Keff=1.2并堆芯体积最小的圆柱形反响堆几何尺寸。思考造成水堆与石墨堆临界尺寸差异

4、的缘由。第四章 反响堆动态物理反响性变化与把握X4.1 裂变产物 135I(碘)和 135Xe(氙)的简化衰变链如以下图所示， 和氙两个核素的平均核素密度(NI和NX)随时间变化的微分方程。碘和氙的衰变常数为 I和，氙的微观吸取截面为 a。(2)：给出反响堆稳定运行到达平衡状态时碘和氙的平均核素密度(NIo和NXo)的解析表达式。XNXo的具体数值 (T1/2 = ln2/ )。：在(3)的根底上，估算由于135XeKeff的补偿量，可无视氙中毒对中子泄漏的影响。裂变材料裂变材料裂变产额wI= 6.45%135 I 衰变T1/2 = 6.6 h135 Xe 衰变T1/2 = 9.1(n , )

5、反响 a = 2.65x106 barn(1barn=10-24 cm2)135 Cs136 Xe135I(碘)135Xe(氙)衰变链简化示意图第五章 中子动力学5.1 20 秒的阶跃反响性引入量。取 va (1+L2B2)-1 = 10-4 秒。思考题试述以下各单位的物理意义：贝可、戈瑞、希沃特、居里、伦琴、拉德、雷姆。GB8703-88对辐射工作人员和公众规定的年有效剂量当量限值各为多少？压水堆核电厂辐射屏蔽设计准则EJ317-88对压水堆核电厂的把握区分为哪几个工作区？ 它们的剂量当量率的限值各为多少？习题假设辐射工作人员每年工作 50 周，每周工作 40h，假设年有效剂量当量限值均匀安

6、排，则每小时的剂量当量应把握为多少？2022 人的城镇受辐射，其中500 0.001Sv，1000 0.002 Sv，另外500 0.003 Sv 的剂量当量照耀，求集体剂量。思考题反响堆所允许释放的热功率主要取决于什么因素？堆内的热源起自何因？其空间分布如何确定？5.4 什么叫积分热导率？2022.9核反响堆工程概论2022.9核反响堆工程概论 13气液两相流在垂直加热通道中流淌时，一般有哪几种流型？按传热机理沸腾可分为哪几类？什么叫临界热流密度？习题5.1 某压水堆压力容器内外表某点处的 光子注量率值如附表所示设 7 群，E=0.5；1；2；3；4；6；8MeV，压力容器材料的 射线能量吸

7、取系数可取铁的相应值，求该点处 射线的体积释热率。附表： MeV 0.5123468cm-2/s1.31082.261081.4310102.3810105.621091.351097.27108 du=8.43mmdw=10mm，包壳厚度W=0.333kg/sz 的原点取在元件z=+0.75m 处冷却剂与元件h=4.73104W/(m2)cp=5.46103J/(kg)，包壳热导率Kw=20W/(m)；间隙传热系数hg=5678W/(m2) T、包壳外外表温度T 、包壳内fwTT外表温度 、燃料芯块外表温度和芯块中心温度 TTgu02022.9核反响堆工程概论2022.9核反响堆工程概论 1

8、5思考题单相流压降通常有哪几项组成？引起这些压降的缘由是什么？什么叫强制循环流淌？什么叫自然循环流淌？压水堆中，冷却剂流入堆芯时各通道的流量安排不均匀的缘由有哪些？两相流淌不稳定性对设备的运行和安全有什么不利影响？习题 L=1.5mab=0.10.15m2q=80W/cm2p=7.446MP。进入通道的水是饱和水，入口流速v=1.2m/s。通道的平均壁面温度T =292。试计算通道内的流淌inw压降。6.4 6.10的冷却剂系统，假设堆芯高度H12=3.66m，蒸汽发生器UH30=H04=11.5m，冷却剂工作压力为 15.5MPa，堆芯入口冷却剂温度为 290，堆芯出口冷却剂温度为 330，

9、堆芯出口2 3 H23=6m思考题试述热工设计准则。何为热通道？何谓热点？影响临界热流密度的因素是什么？2022.9核反响堆工程概论2022.9核反响堆工程概论 17试述单通道模型与子通道模型的差异。习题G=8.19106kg/(m2h)，通道进口水的焓De=12.5210-3mz 处的含汽量xe,z=(-0.2252)，热流密度qz=1.255106W/m2.W-3 z q不考虑冷壁效应等的修正。DNBZr-4NT=2895MW，堆内冷却剂的工Wt=5.02106kg/hdw=9.5mm，包壳du=8.19mmP=12.6mm，燃料元件按正方形栅格排列，每个燃料组件内的元件数为1717-25根。考虑到燃料装卸的要求，取组件间的水隙 =0.8m