反应堆期末复习资料

1、在热中子反应堆中为什么要使用慢化剂?慢化剂的工作原理是什么?并举出几种常用的慢化剂。

①反应堆内产生的中子能量相当高,其平均值约为2MeV;而微观裂变截面在热能区较大,

热中子反应堆内的裂变反应基本上都是发生在这一能区,所以在热中子反应堆中使用慢化剂。

②在热中子反应堆中,慢化过程中弹性散射起主要作用,因为裂变中子经过与慢化剂和其

他材料核的几次碰撞,中子能量便很快降低到非弹性散射的阈能一下,这是中子的慢化主要靠中子与慢化剂核的弹性散射进行。

③水、重水、石墨等。

1、缓发中子是如何产生的?在反应堆动力学分析计算中,份额不足1%的缓发中子与份额

超过99%的瞬发中子相比是否可以忽略不计?为什么?

①缓发中子是在裂变碎片衰变过程中发射出来的,占裂变中子的不到1%

②缓发中子不可以忽略不计

③缓发中子份额虽然很少,但它的发射时间较长,缓发效应大大增加了两代中子之间的平

均时间间隔,从而滞缓了中子密度的变化率。反应堆的控制实际上正是利用了缓发中子的作用才得以实现的。

2、解释碘坑现象和强迫停堆时间。船用反应堆要求不能出现强迫停堆现象,请问在设计上

应如何考虑。

①刚停堆时,135Xe不再吸收中子消失,而一段时间内,135I衰变成135Xe的速率高

于135Xe的衰变速率,因此135Xe核密度随着时间增长,即毒性随时间上升;但在9-10小时后,堆内135I浓度已明显降低,氙的生成速率低于衰变速率,所以毒性随时间降低,这种现象称为碘坑现象。

②在碘坑时间内,若剩余反应性小于或等于0,则反应堆无法启动,这段时间称为强

迫停堆时间。

③船用反应堆要求不能出现强迫停堆现象,在设计上应留有足够的后备反应性,按照

最大氙中毒设计。

3、为什么沸水堆中控制棒是从底部插入堆芯的?

沸水堆中水密度在高度方向上变化非常剧烈,堆芯下部的水密度要远高于堆芯上部的水密度,故堆芯的下部中子通量密度要比上部大,控制棒由下向上插入可以提高控制棒的效率,同时还可以展平轴向功率。

4、如何保证压水堆慢化剂温度系数为负值?举例说明负温度系数对反应堆安全运行作用。

①为了保证慢化剂温度系数为负值,设计时要注意水铀比,保证处于欠慢化区;运时

要注意控制硼浓度不要超过最大值。

②例如,由于误操作或其他原因,在运行过程中控制棒突然上提了一段,致使k突然

上升,这时中子通量密度将骤然增加,温度也将突然上升,若反应堆具有负温度系数,则随着温度升高,k值将变小,从而使中子通量密度下降,有自动降温以利于安全的趋势。

5、反应堆堆芯燃料管理的主要任务是什么?

反应堆堆芯燃料管理的主要任务是在满足电力系统能量需求和在电厂设计规范和安全的要求下,为电厂的运行循环做出其经济安全运行的全部决策。主要包括下列变量的确定:新燃料的富集度,批料数或一批换料量,循环长度,循环功率水平,燃料组件装载方案,控制毒物的布置和控制方案。

6、简述热中子反应堆中子循环过程,并写出四因子公式。

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