反应堆物理题库精编Word文件下载.doc

1、s/cm-11.530.1700.1760.064s/a7212000159170 核力所具有的特点是什么？基本特点是：核力是短程力，作用范围大约是1210-13cm；核力是吸引力，中子与中子，质子与中子，质子与质子之间均是强吸引力。核力与电荷无关。核力具有饱和性，每一核子只与其邻近的数目有限的几个核子发生相互作用。4.定性地说明：为什么燃料温度Tf越高逃脱共振吸收几率P越小？逃脱共振吸收几率P是快中子慢化成热中子过程中逃脱238U共振吸收峰的几率，在燃料温度低的时候，a共振峰又高又窄，如图所示，当燃料温度升高后，238U的a的共振峰高度下降了，然而却变宽了，因而不仅原来共振峰处能量的中子被吸

2、收，而且该能量左右的中子也会被吸收。温度越高共振峰变得越宽，能被该共振峰吸收的中子越多，逃脱共振吸收几率P就越小，这种效应也称为多谱勒展宽。试定性地解释燃料芯块的自屏效应。中子在燃料中穿行一定距离时的吸收几率，可表示为：P（a）=1-e-X/其中为吸收平均自由程，X为中子穿行距离。一般认为X5时，中子几乎都被吸收了P（a）1。对于压水堆，燃料用富集度为3.0%的UO2，中子能量为6.7ev，穿行距离在5a=0.0315cm内被吸收的几率为99.3%，所以很难有6.7ev的中子能进入到燃料芯块中心，这种现象称为自屏效应。6.什么是过渡周期？什么是渐近周期？答案：在零功率时，当阶跃输入正反应性0（

3、050运行时：在达到下列情况之一以前，至少每小时计算一次象限功率倾斜比：a 象限功率倾斜比降低到其限值范围办，或b 热功率降低到50%额定热功率经下。须在2小时内做到下面二条之一：a 使象限功率倾斜比降低到其限值内，或b 对于所指示的象限功率倾斜比，超过1.0的每1须至少降低3额定热功率，同时类似地须在此后4小时内降低功率量程中子通量停堆保护高定值。超过限值后的24小时内验证象限功率倾斜比是否在其限值范围内，否则在此后的2小时内把反应堆功率降低到50额定热功率以下，同时把停堆保护的功率量程中子通量高定值在此后4小时内降低到55%额定热功率的定值。在提升功率前须查明原因。在进行50%额定热功率以

4、上功率运行时，须经过在此功率水平下对象限功率下对象限功率倾斜比进行每小时1次共12小时的验证，证明象限功率倾斜比在正常值内；或者直到验证了95%或以上的额定功率下倾斜比是可接受的。15.说明上题中采取基本措施的理由是什么？由于径向功率倾斜的增加，即径向功率不均匀因子（FTQ）增加，势必导致总的不均匀因子的增加（FTQ）。根据估算，径向功率倾斜比上升1%，则总的不均匀因子（FTQ）增加3%。为了保证最大线功率密度不超过限值，所以当径向功率倾斜比为1.021.09时，功率降至70%的额定功率是能保证安全的。限定运行时间的理由有二：留有一定的时间供运行人员对显示的周向功率倾斜比作进一步检查和校核，以

5、排除测量仪器、仪表及测量系统的故障，确认原显示值是正确的。防止发生各燃料组件燃耗过大的不均匀性，以免局部燃料元件燃耗过大而破损。16.何谓控制棒的反应性价值？控制棒价值的大小与什么成正比？控制棒的反应性价值，简称控制棒价值，是指在堆芯内有控制棒存在时和没有控制棒存在时的反应性之差。控制棒在其结构确定之后即控制棒大小，形状和材料决定之后，其反应性价值与控制棒所在位置的中子价值成正比，也即与所在位置的中子通量密度的平方成正比。以Keff的六因子公式（即Keff =fPthPf）为基础，简要分析控制棒对Keff的影响。泄漏几率（Pth、Pf）。热中子利用系数表示式为f=，可见插入控制棒后Ra将增大，

6、导致f增大，从而使Keff减小，这是主要影响。式中Ua、Ma、Ra、Pa分别表示燃料、慢化剂（包括可溶硼）、控制棒、及裂变产物对热中子的吸收，控制棒中的Cd是强的热中子吸收剂。由于控制棒是强中子吸收体，所以它对逃脱共振吸收几率P有明显的影响。根据P的定义可知，如果超热吸收强烈，则经慢化而能达到热能区的中子数就小了，故控制棒的插入使P值减小，从而Keff下降。两群扩散近似的中子不泄漏几率表示式为：P= PthPf =当控制棒插入堆芯时，中子年龄变大，堆的几何曲率B2也变大，致使Pf变小。同时控制棒插入后增加了对热中子的吸收，相当于增加了热中子的泄漏，所以Pth也减小，总的来说，控制棒的插入使中子

7、的不泄漏几率P= PthPf减小。这是次要的。17. 何谓控制棒组的微分价值和积分价值？它们应如何估算？控制棒微分价值是指控制棒每移动一步所引入的反应性变化。其单位常用pcm/step。显然这是个微分量，计算式为DRW=，通常假定该高度附近，棒的微分价值不随高度而变，则可用移动的步数除移动后所引入的反应性量来计算，即DRW。当控制棒从一参考位置移动到某一高度后，所引入的反应性称为这个高度上的积分价值。（S1、S2）=，若参考位置选在全插位置，则是提棒向堆芯引入的正反应性。当终点选在全提位置则是整束（组）棒引入的正反应性。反之参考位置选在全提位置，终点选在全插位置，则是全棒束（组）全插后引入的负

8、反应性。18. 为什么要对T4棒组作插入限制和咬量大小的规定？作插入限制的原因有：保证在任何功率运行下有足够的停堆深度；防止插入过量后造成下半堆芯过度的局部功率峰；减小了弹棒事故后果的严重性。保证其有适当的微分价值（通常规定为2.02.5pcm/步），以确保对温度、功率、汽泡、硼浓度等小反应性变化起到快速响应的作用。19. 给出并解释Keff与堆芯寿期的关系曲线。对一座新堆（或换料后的堆芯），其燃料装载量比临界质量要多，初始Keff比较大，即剩余反应性比较大，除了冷态临界至热态满功率的温度效应及功率亏损外，还必须用控制棒，可溶硼及可燃毒物来补偿，才能在反应堆中实现自持链式反应（反应堆在满功率下

9、临界运行）。在寿期初（BOL），平衡氙，最大氙毒的负反应性使Keff急剧下降。随后，随着燃耗的增加，Keff逐渐减小。直至Keff到1.0时完成该堆芯循环寿期的运行。下图给出Keff与堆芯燃耗的关系曲线。曲线有两条TL1和TL2分别对应于最大氙和平衡氙情况。20. 什么是“延长运行”？为什么要延长运行？以什么方式来实现延长运行？ 答案：“延长运行”是指提高这一循环燃料的燃耗达到延长换料周期的运行方式。反应堆在满功率平衡氙下运行到寿期末（EOL），Keff已接近于1.0，按计划已到换料时间，但由于主观上（电厂本身）或客观上（电网）的要求，必须再继续运行一段时间。实现延长运行的方式有两种，一是降低

10、功率运行，利用功率亏损和平衡氙毒所释放的正反应性延长运行。二是降低冷却剂平均温度运行，这是利用温度效应所释放的正反应性延长运行。原理上，降低冷却剂平均温度运行比较有利，因为可以在较高功率上运行一段时间，但实际上往往会带来控制系统的变更等的问题，实现起来有一定的困难。21. 试在坐标图上定性地绘出一新建电站的压水堆两种情况下临界硼浓度随燃耗的变化曲线：（1） 热态满功率，无控制棒，无可燃毒物；（2） 热态满功率，无控制棒，有可燃毒物。22. 试对上题中两条临界硼浓度随燃耗的变化曲线的相同点及不同点给出简要说明。寿期初硼浓度的起点不同，因有可燃毒物存在，补偿了部分反应性，故有可燃毒物的曲线起始硼浓度要低得多；由零氙到平衡氙，硼浓度的急剧下降其幅度和速率基本相同，这是因为平衡氙毒的反应性是相同