反应堆物理1．中子与原子核相互作用有吸收和散射两种形式，吸收又包括、和等形式，散射又有和。

2．宏观截面Σ表示一个中子与一立方厘米内原子核发生核反应的，其单位是。

宏观截面与和有关，它们的关系式是。

3．中子按照能量分为、、，绝大多数裂变中子是，需经过散射碰撞而降低速度，这个过程叫。

4．235U一次裂变，平均放出中子个，平均释放能量，大部分能量是以释放出来的。

裂变中子中的是由裂变产物放出的缓发中子。

5．燃料235U的富集度的定义：。

6．压水反应堆中，用水做剂和剂，用于前者是因为它有、、及的性质，用于后者是因为它有、和的性质。

7．反应堆运行时，由裂变产生的毒物中主要有和，在长时间的稳定功率下运行时毒物是的。

8．反应堆运行过程中，对运行影响较大的毒物是、其产生与衰变链是：9．碘坑形成的原因是。

10．反应堆内采用的慢化剂常用核素是、，在压水堆中采用的是。

11. 中子在反应堆内有、、、和五个过程。

12 可做核燃料的物质同位素有、、。

13.核裂变具有、、和等特点。

14.常用控制棒材料有、、和等，大亚湾核电厂用的是，HTR－PM用的是。

16. 反应堆运行时，氙的消失有和两种途径。

18. 中子从堆内逃逸的现象叫，为减少这种损失，在堆芯周围装有。

19氙毒是由于气态裂变产物具有很大的而构成的反应性损失。

20. 反应性温度系数是，在功率运行时，它包括燃料温度系数，又叫，它的效果是的，它是由引起的。

还包括慢化剂温度系数，它的效果是的。

燃料温度系数的绝对值慢化剂温度系数的绝对值。

23 中子有效增殖因数的定义为：，它主要决定于和。

24．反应性的定义是。

25．写出无限介质增殖因数的四因子公式，这因子分别被称为，，，。

26．反应堆有、、三种状态，他们的中子有效增殖因数K eff 分别为、和。

在稳定功率运行时反应堆处于，而停堆时是处在。

27．反应堆瞬发临界条件是，其机理为，其特征是，这种瞬发临界工况是绝对不允许发生的，在设计上已加以防止。

28．反应堆控制方式有、、等。

最常用的是。

29．控制棒的反应性当量大小主要取决于和所在位置的。

30．有源次临界反应堆内，中子密度与K eff 的关系为 。

31．反应堆功率增大周期（即稳定周期）定义是 ，数学表达式为 ，开堆时一般测量功率增长 所用时间，即倍增周期，它近似等于 倍的e 倍周期（稳定周期）。

32．反应性与反应堆稳定周期的关系： 。

33. 氙毒的定义是 。

34 反应堆停堆后仍然要释放余热，其大小与 、 有关。

36. 功率反应性系数是 ，也称为 功率系数 。

37.反应性ρ绝对单位是 ，常用单位是 ，两单位的换算是 ，中子通量单位是 。

1.反应堆功率正比于 。

A ：最大通量B ：平均通量C ：最小通量2. 启动后，处于功率提升阶段运行的反应堆，氙毒将随时间增加而增大，其原因是 。

A ：碘的浓度未达到平衡B ：氙的浓度未达到平衡C ：A ＋B3. 碘坑中启动的反应堆，其临界棒位将比正常启动时的棒位 。

A ：高B ：低C ：相同4. 碘坑中启动后的反应堆，控制棒将不断下插，其原因是 。

A ：氙的自衰变B ：中子消毒C ：A ＋B5. 反应堆从高功率降到低功率运行，其它参数不变，控制棒将不断提升，其原因是 。

A ：氙的自衰变减少B ：氙的中子消毒减少C ：氙增加了6. 处在临界状态下的反应堆的功率是 C 。

A ：很高的B ：一定的C ：任意的13. 反应堆次临界时的外推临界试验中，使用的外推临界图的理论依据是 。

effi i i t -k T T e 1 :C , 1 :B , :A 061/50φφλβρφφ=++Λ==∑= 9. 若反应堆在启动临界后的t 秒内，通量增加到原来的1.5倍，换成周期为 。

A ：T ＝t ／1.5B ：T ＝t ×1.5C ：T ＝t ／ln1.5D ：T ＝t ×ln1.510. 只有在停堆后才有碘坑，这种说法是 的。

A ：对B ：不对12 缓发中子的存在使中子倍增周期 。

A ：变大B ：变小C ：不变13 在有源的次临界反应堆内，中子通量是 的。

A ：不断上升B ：不断下降C ：一定14 .反应堆的自稳定性能是由 实现的。

A ：调节控制棒B ：负温度系数反馈C ：A ＋B15. 中子与靶核的作用有哪些类型的核反应？16. 在反应堆内最重要的中子与核的反应是哪些？17 什么是中子的弹性散射？19. 弹性散射在反应堆内有何重要意义？20. 什么是中子与靶核的非弹性散射？21. 什么是辐射俘获反应？22. 举例说明辐射俘获反应在反应堆内的重要意义？23. 什么是裂变反应？24. 说明中子与重核裂变反应在压水反应堆的重要性。

25. 中子与靶核发生某类核反应的可能性大小用什么来度量？26. 什么是微观散射截面σs ？27. 什么是微观吸收截面σa ？28 什么是微观总截面σt ？29 什么是中子与靶核发生某类反应的宏观截面？30. 说明宏观截面Σ的物理意义。

31. 单位体积内有多种元素的原子核，其宏观截面的表达式是什么？32. 试说明微观截面的大致变化规律。

答案：微观截面在不同入射中子能量及不同靶核质量数的情况下，差别是很大的。

对压水堆最重要的几个核反应，一般均可按中子能量不同分为三个区域：在低能区，微观截面或者保持常数（对（n ，n ）反应）或者与)1(1νE 成正比（对（n ，γ）反应和（n ，f ）反应）。

在该区以上是共振区。

有多个共振峰存在。

在高能区是微观截面的平滑区。

33. 试说明235U 的裂变截面随中子能量的大致变化规律。

答案：在低能区（热中子）（E n <1ev ），σf 从4000ba - 80ba 与E1成正比变化。

中能区（中能中子）（1ev< E n <1000ev ），σf 有强烈的共振峰，σf 值峰顶200－300ba ，峰谷3－10ba 。

高能区（快中子）（E n >1000ev ），σf 基本上是平滑地随能量增加而下降，从10ba －1.5ba 。

可见压水堆将快中子慢化成热中子是十分重要的。

34．简述中子动力学中的点堆模型的物理概念。

35.写出点堆动力学方程组。

36.解释上题等号右边各项的物理意义。

37 什么是倒时方程？38. 给出Te 和倍增周期T 2的关系。

39. 给出等效单组缓发中子近似下的倒时方程。

答案： TT eff λβρ++Λ=1 式中βeff 为缓发中子份额，λ为等效缓发中子衰减常数。

此式对于估计反应性很方便。

40. 六组缓发中子的平均寿命是如何计算的？41. 请定性绘出热中子通量在燃料内及水通道内的分布。

答案：慢化慢化42 请定性绘出共振能量的中子通量在燃料内及水通道内的分布。

答案：43. 请定性绘出共振区以上的快中子通量在燃料内及水通道内的分布。

答案：47. 试说明次临界反应堆内中子总数表达式的由来。

答案：假定外中子源和中子通量密度分布是均匀的（即点堆模型），设中子源每代发出S个源中子，那么在反应堆内经过增殖后第一代末的中子数eff SK S N +=1 第二代末的中子数22effeff SK SK S N ++= ```````````````````````````````````````````````````````````````````````第m 代末的中子数 )1(2m eff eff eff m K K K S N ++++= 因为是次临界，K eff <1，中子代时间约10-4秒，故在很短时间内m 近似于∞，第m 代末的中子数Nm 是一个收敛的等比级数，可用下式表达：effK S N -=1 这就是很有用的次临界增殖公式。

48 列出两例反应堆内产生新的核燃料的俘获反应。

答案： （1）对用铀作燃料的反应堆γ+→+U n U 239921023892) 2323( 239942399323992Pu Np U →-→---天分ββ （2）对用钍作燃料的反应堆γ+→+Th n Th 233901023290) 2722( 233922339123390U Pa Th →-→---天分ββ49. 什么叫做转换？50. 什么是可转换同位素？什么是铀—钚循环和钍—铀循环？51. 试从转换比CR 的概念出发，推导出转换堆与增殖堆的概念。

52. .235U 裂变时出现哪些反应产物？慢化剂 慢化剂 燃料棒 慢化剂 慢化剂燃料棒53. 什么叫“1/v ”吸收体？答案：如果微观截面的大小正好和中子速度的大小成反比，这种情况就称为1/v 特性。

在低能区（E<2eV ），许多核的微观吸收截面σa 按1/E 规律变化，即服从“1/v ”律，我们称这些元素为“1/v ”吸收体，对于多数轻核，中子能量从热能一起到几兆电子伏，其吸收截面都近似地符合1/v 律。

然而对于重核，如轴—238核，中子在稍高于热能的能量范围内就出现强烈的共振吸收，吸收截面都不符合1/v 律。

54. 什么是平均自由程？55 如果宏观总截面为宏观吸收截面与宏观散射截面之和，则总的平均自由程应该为吸收平均自由程与散射平均自由程之和，对吗？为什么？55. 什么是核反应率？56. 什么是中子通量？57 铀—235原子核一次裂变一般放出多少个中子？平均每次裂变放出的中子数是多少？58. 裂变能在堆芯的什么部位释放出来？59. 写出反应堆的功率与通量的关系式。

60. 什么叫裂变产物？61 活化产物的定义是什么？举例说明。

答案：一种稳定核素与中子发生核反应生成的放射性核素，称为活化产物。

例如：Co n Co 60275927),(γ，γβ+→-Ni Co 6028602762. 请举出几种重要的活化产物与裂变产物。

答案：活化产物：H —3，N —16，Co —60，Mn —54，Sb —124等。

裂变产物：Cs —137，I —131，Xe —135，Sr —90，Kr —85，Zr —85等。

63. 什么叫毒素？答案：裂变产物中有些元素核，如氙和钐，具有相当大的吸收截面，它们将消耗堆内的中子，通常把这些吸收截面大的裂变产物叫毒素。

64. 由裂变过程发射出来的中子可以分成二个大类，它们是 中子和 中子。

65. 什么叫瞬发中子？它们是如何产生的？66. 缓发中子是如何产生的？67. 什么叫缓发中子份额β？68. 什么叫裂变中子能谱？给出裂变中子的能量变化范围。

69. 热中子的定义是什么？答案：与它们所在的介质原子（或分子）处于热平衡状态中的中子。

70. 热中子平均速度与 有关，当 增加时，中子平均速度 。

71. 当慢化剂温度增加时，热中子谱向什么方向移动？72. 在有中子吸收的压水堆活性区中，热中子平均速度要比介质平均热运动速度 。

73. 一般中子截面表上所说热中子所对应的中子温度为 ，与此温度相对应的中子速度（最可几速度）为 ，相对应的电子动能为 。