核反應(yīng)堆物理分析課后答案更新

1、1核反應(yīng)堆物理分析答案核反應(yīng)堆物理分析答案第一章第一章11.某壓水堆采用某壓水堆采用UO2作燃料，其富集度為作燃料，其富集度為2.43%（質(zhì)量）（質(zhì)量），密度為，密度為10000kgm3。試計(jì)算：當(dāng)中子能量為。試計(jì)算：當(dāng)中子能量為0.0253eV時(shí)，時(shí)，UO2的宏觀吸收截面和宏觀裂變截面。的宏觀吸收截面和宏觀裂變截面。解：由18頁(yè)表13查得，0.0253eV時(shí)：(5)680.9(5)583.5(8)2.7afaUbUbUb??????由

2、289頁(yè)附錄3查得，0.0253eV時(shí)：()0.00027baO??以c5表示富集鈾內(nèi)U235與U的核子數(shù)之比，表示富集度，則有：?555235235238(1)ccc????151(10.9874(1))0.0246c??????255283222M(UO)235238(1)162269.91000()()2.2310()M(UO)AccUONNUOm????????????所以，26352(5)()5.4910()NUcNUOm??

3、??28352(8)(1)()2.1810()NUcNUOm?????2832()2()4.4610()NONUOm????2112()(5)(5)(8)(8)()()0.0549680.92.182.74.460.0002743.2()()(5)(5)0.0549583.532.0()aaaaffUONUUNUUNOOmUONUUm??????????????????????12.某反應(yīng)堆堆芯由某反應(yīng)堆堆芯由U235H2O和Al組成，

4、各元素所占體積比分別為組成，各元素所占體積比分別為0.0020.6和0.398，計(jì)算堆芯的總吸收截面，計(jì)算堆芯的總吸收截面(E=0.0253eV)。解：由18頁(yè)表13查得，0.0253eV時(shí)：(5)680.9aUb??由289頁(yè)附錄3查得，0.0253eV時(shí)：112()1.5()2.2aaAlmHOm??????()238.03MU?33()19.0510Ukgm???可得天然U核子數(shù)密度283()1000()()4.8210()ANU

5、UNMUm?????則純U235的宏觀吸收截面：1(5)(5)(5)4.82680.93279.2()aaUNUUm????????總的宏觀吸收截面：120.002(5)0.6()0.398()8.4()aaaaUHOAlm?????????16題3需消耗的煤：9967E110365243600m3.398310Kg3.398310Q0.322.910????????????噸.一核電站以富集度一核電站以富集度20%的U235為燃料，熱

6、功率為燃料，熱功率900MW年負(fù)荷因子年負(fù)荷因子(實(shí)際年發(fā)電量實(shí)際年發(fā)電量額定年發(fā)電量額定年發(fā)電量)為0.85U235的俘獲－裂變比取的俘獲－裂變比取0.169試計(jì)算其一年消耗的核燃料質(zhì)量。試計(jì)算其一年消耗的核燃料質(zhì)量。解：該電站一年釋放出的總能量=616900100.85360060243652.412510J????????對(duì)應(yīng)總的裂變反應(yīng)數(shù)=16266192.4125107.5410200101.610???????因?yàn)閷?duì)核燃料而

7、言：tf??????核燃料總的核反應(yīng)次數(shù)=26267.5410(10.169)8.8110?????消耗的U235質(zhì)量=26238.8110235344()6.02101000kg?????消耗的核燃料質(zhì)量=34420%1720()kg?第二章第二章.某裂變堆，快中子增殖因數(shù)某裂變堆，快中子增殖因數(shù)1.05，逃脫共振俘獲概率，逃脫共振俘獲概率0.9，慢化不泄漏概率，慢化不泄漏概率0.952，擴(kuò)散不泄漏概率，擴(kuò)散不泄漏概率0.94，有效裂

8、，有效裂變中子數(shù)變中子數(shù)1.335，熱中子利用系數(shù)，熱中子利用系數(shù)0.882，試計(jì)算其有效增殖因數(shù)和無(wú)限介質(zhì)增殖因數(shù)。，試計(jì)算其有效增殖因數(shù)和無(wú)限介質(zhì)增殖因數(shù)。解：無(wú)限介質(zhì)增殖因數(shù)：不泄漏概率：1.1127kpf?????0.9520.940.89488sd???????有效增殖因數(shù)：0.9957effkk????21.H和O在1000eV到1eV能量范圍內(nèi)的散射截面近似為常數(shù)，分別為能量范圍內(nèi)的散射截面近似為常數(shù)，分別為20b和38b

9、。計(jì)算。計(jì)算H2O的ξ以及在以及在H2O中中子從中中子從1000eV慢化到慢化到1eV所需的平均碰撞次數(shù)。所需的平均碰撞次數(shù)。解：不難得出，H2O的散射截面與平均對(duì)數(shù)能降應(yīng)有下述關(guān)系：σH2O?ξH2O=2σH?ξHσO?ξO即：(2σHσO)?ξH2O=2σH?ξHσO?ξOξH2O=（2σH?ξHσO?ξO）(2σHσO)查附錄3，可知平均對(duì)數(shù)能降：ξH=1.000，ξO=0.120，代入計(jì)算得：ξH2O=(2201.000380.