反應堆物理 精品課件

1、反應堆物理 第1頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二點堆“point reactor”假設瞬態(tài)過程中堆芯各處的中子通量密度或功率隨時間變化的規(guī)律都相同。第2頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應堆沒有緩發(fā)中子的情況Reactor with no delayed neutrons 反應性階躍變化step change of reactivity第3頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應堆沒有緩發(fā)中子的情況Reactor with no delayed neutrons一代之間中子數目的變化設中子的平均壽命為l，則中子數目的變化率為第

2、4頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應堆沒有緩發(fā)中子的情況Reactor with no delayed neutrons (2) 或方程的解為：反應堆的功率按同樣規(guī)律增長：第5頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應堆周期Reactor period 通常把反應堆內中子通量密度、功率變化為原來e倍所需的時間定義為反應堆周期，即有P（t）= P0et/反應堆周期是反應堆動態(tài)過程中一個十分重要的參數，它表征了反應堆內中子通量密度、功率變化的快慢一個超臨界反應堆的周期可表示為：第6頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應堆周期設一座壓

3、水堆，中子壽命l= 10-5 秒，在t = 0時刻突然階躍引入 50 pcm 的反應性。則這樣在1秒鐘內，反應堆功率將變?yōu)槌跏嫉?e50 或 51021倍，無法控制！第7頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二有緩發(fā)中子的反應堆Reactor with delayed neutrons若考慮緩發(fā)中子，則中子的平均壽命應對所有中子（瞬發(fā)+緩發(fā)）平均，即第8頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二Reactor with delayed neutrons (2)周期應寫成前一例題的周期變?yōu)?秒鐘后，反應堆功率變成每秒鐘僅增加0.5%，完全來得及控制第9頁，共45頁，

4、2022年，5月20日，3點57分，星期二倍增周期T2通常把反應堆內中子通量密度、功率變化為原來一倍所需的時間定義為反應堆的倍增周期T2與T之間有如下的關系T2 T*ln2第10頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二帶六組緩發(fā)中子的點堆動力學方程6-group delayed neutrons point reactor kinetics equations第11頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二帶六組緩發(fā)中子的點堆動力學方程6-group delayed neutrons point reactor kinetics equations第12頁，共45

5、頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二周期與反應性之間的關系反應堆瞬態(tài)過程中，反應堆周期T（）與反應性之間的關系可由反應性方程給出反應性方程也稱倒時方程1倒時相當于使反應堆功率增長的穩(wěn)定周期為一小時，向反應堆內添加的正反應性的量第13頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二反應性（或倒時）方程第14頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二圖解反應性方程第15頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二周期法測量反應性n(t)=n0et/lnn(t)=t/+lnn0第16頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二周期法測量反應性通

6、過測量周期來確定反應性是反應堆運行過程中最常規(guī)的一種方法其理論基礎就是反應性方程第17頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二應注意的問題周期不宜太長，否則測量時間太長，測量誤差較大，一般可選擇在50100s之間。周期不能太短，否則不安全，一般應大于20s第18頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二有關討論Related discussionsk=0.反應堆臨界時，周期為無窮大。第19頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二有關討論Related discussions大的正反應性引入(). 0 C + nPoBe中子源半衰期較短（138.4天

7、） 第37頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二二次(次級)源次級源需經堆內輻照后才能釋放中子原理：光中子反應Be - 2He+ n最常用的為Sb-Be源第38頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二源中子在次臨界反應堆內的增殖設中子源強為S0 ，反應堆有效增殖系數為k1反應堆內的中子總數1st 代 : S02nd 代 : S0+kS03rd 代 : S0+kS0+k2S0第39頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二次臨界增殖1/(1-k) 稱為次臨界增殖系數 當反應堆趨向臨界時，次臨界增殖系數趨于無窮大第40頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二1/M外推法設反應堆有一初始k0kk0第41頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二1/M外推法定義 M 為1/M 和k之間有如下關系第42頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二1/M外推法第43頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二例題用連續(xù)稀硼外推臨界時，當CB1=1100ppm，記數率為N1，當CB2=980ppm，記數率N2=3N1，假定DBW不變，估算臨界硼濃度。第44頁，共45頁，2022年，5月20日，3點57分，星期二例題稀硼外推臨界，試根據下列兩組CB與兩個通