反应堆物理分析第四章课后习题.ppt

* 1、设有一边长a=b=0.5米，c=0.6米（包括外推距）的长方体裸堆，L=0.0434米，τ=0.6米2，（a）求达到临界时所必须的k∞；（b）如果功率为5000千瓦，Σf=4.01米-1，求中子通量密度分布。 解： 修正单群裸堆临界方程： （1）已知裸堆的尺寸 几何曲率Bg 确定！ Bg可算出； 可算出； 临界时，k=1 方程还剩k∞未知 代入以上的Bg，M2和k，解出k∞ （2） 长方体裸堆的中子通量密度沿各轴向余弦分布： 反应堆功率： P 反应堆体积： 假设单次裂变能200MeV； 题目已知体积、功率、Σf 代入计算，求出φ0，再代入φT表达式，即可求出中子通量密度分布 2、设一重水-铀反应堆堆芯的k∞=1.28，L2=1.8×10-2米2，τ=1.20×10-2米2。试按单群理论，双群理论以及年龄理论，临界方程分别求出该芯部的材料曲率和达到临界时的总的中子不泄漏几率以及慢化过程和热中子不泄漏几率。 解： （1）单群理论临界方程： （2）双群理论临界方程： （3）年龄理论临界方程： 反应堆临界对曲率的要求是： k∞，L2，τ已知，代入算出Bg，也就算出了Bm 单群理论临界方程： 比较六因子公式和一下三种理论的临界方程： 六因子公式 单群临界的扩散不泄漏项 单群临界中，中子均考虑为热中子，因此并没有慢化泄漏项 双群理论临界方程： 六因子公式 单群临界理论的扩散不泄漏项 考虑到慢化后的不泄漏项 年龄理论临界方程： 六因子公式 单群临界的扩散的不泄漏项 考虑到慢化到热中子年龄τ引起的泄漏项 3、设有圆柱形铀-水栅装置，R=0.50米，水位高度H=1.0米，设栅格参数为：k∞=1.19，L2=6.6×10-4米2，τ=0.50×10-2米2。（a）试求该装置的有效增殖系数k；（b）当该装置恰好达临界时，水位高度H等于多少？（c）设某压水堆以该铀-水栅格作为芯部，堆芯的尺寸为R=1.66米，H=3.50米，若反射层节省估算为δr=0.07米，δH=0.1米。试求反应堆的初始反应性ρ以及快中子不泄漏几率和热中子不泄漏几率。 解： （a）已知了反应堆的几何尺寸 有效增殖系数keff 修正单群临界理论 几何曲率Bg 栅格参数k∞、L2、τ + （b） 已知系统达临界，keff=1 临界理论 材料曲率Bm 栅格参数k∞、L2、τ 几何曲率Bg 临界时， 几何曲率=材料曲率 对于圆柱形裸堆 已经有了Bg2和R，解出H即可 （c） 反射层尺寸 + 堆芯尺寸 等效裸堆 裸堆临界理论 加装反射层后的keff 加装反射层后的反应性ρ 快中子不泄漏几率 热中子不泄漏几率 等效裸堆的Bg’2 *