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華北電力大學(xué)2019年碩士生入學(xué)考試初試科目考試大綱

考試科目編號：861

考試科目名稱：核反應(yīng)堆物理分析

一、考試的總體要求

了解中子與原子核相互作用的機(jī)理、中子截面和核反應(yīng)率的定義;非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴(kuò)散方程的解;中子的彈性散射過程、擴(kuò)散-年齡近似;雙群擴(kuò)散理論、多群擴(kuò)散理論;柵格的非均勻效應(yīng);核燃料中重同位素成分隨時(shí)間的變化;核燃料的轉(zhuǎn)換與循環(huán);可燃毒物控制、化學(xué)補(bǔ)償控制。掌握核裂變過程;單速中子擴(kuò)散方程;無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜、均勻介質(zhì)中的共振吸收;裂變產(chǎn)物中毒、反應(yīng)性隨時(shí)間的變化與燃耗深度;反應(yīng)性溫度系數(shù);反應(yīng)性控制的任務(wù)和方式。熟練掌握多普勒效應(yīng);擴(kuò)散長度;均勻裸堆的單群擴(kuò)散方程及其解、熱中子反應(yīng)堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應(yīng)堆曲率和臨界計(jì)算、有反射層反應(yīng)堆的單群擴(kuò)散理論及計(jì)算;單根中心控制棒價(jià)值的計(jì)算;點(diǎn)堆動態(tài)方程、反應(yīng)堆周期。

二、考試的內(nèi)容

1. 核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)：中子與原子核的相互作用，中子截面和核反應(yīng)率，共振吸收(共振截面—單能級布勒特-魏格納公式、多普勒效應(yīng))，核裂變過程(裂變能量的釋放、反應(yīng)堆功率和中子通量密度的關(guān)系、裂變產(chǎn)物與裂變中子的發(fā)射)， 鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。

2. 中子慢化和慢化能譜：中子的彈性散射過程(彈性散射時(shí)能量的變化、彈性散射中子能量的分布、對數(shù)能降和平均對數(shù)能降增量、平均散射角余弦、慢化劑的選擇、彈性慢化時(shí)間)， 無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜(無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化方程、在含氫介質(zhì)內(nèi)的慢化、在A>1的無限介質(zhì)內(nèi)的慢化)， 均勻介質(zhì)中的共振吸收(共振峰間距很大時(shí)的逃脫共振吸收幾率、有效共振積分的近似計(jì)算、溫度對共振吸收的影響)，熱中子能譜和熱中子平均截面。

3. 中子擴(kuò)散理論：單能中子擴(kuò)散方程(斐克定律、單能擴(kuò)散方程的建立、擴(kuò)散方程的邊界條件、斐克定律和擴(kuò)散理論的適用范圍)，非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴(kuò)散方程的解，擴(kuò)散長度、化慢長度、動長度。

4. 均勻反應(yīng)堆的臨界理論：均勻裸堆的單群理論(均勻裸堆的單群擴(kuò)散方程及其解、熱中子反應(yīng)堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應(yīng)堆曲率和臨界計(jì)算任務(wù)、單群理論的修正)，有反射層反應(yīng)堆的單群擴(kuò)散理論(反射層的作用、一側(cè)帶有反射層的反應(yīng)堆、反射層節(jié)省)，中子通量密度分布不均勻系數(shù)和中子通量密度分布展平的概念。

5. 分群擴(kuò)散理論： 與能量相關(guān)的中子擴(kuò)散方程和分群擴(kuò)散理論(與能量相關(guān)的中子擴(kuò)散方程、分群擴(kuò)散理論及多群中子擴(kuò)散方程、群常數(shù)的計(jì)算)，雙群擴(kuò)散理論(雙群常數(shù)與雙群方程、雙群方程的解、雙群臨界方程及中子通量密度分布)，多群擴(kuò)散方程的數(shù)值解法。

6. 柵格的非均勻效應(yīng)與均勻化群常數(shù)的計(jì)算：柵格的非均勻效應(yīng)，柵格的均勻化處理(柵格的均勻化，堆芯的均勻化截面計(jì)算)， 柵格的均勻化長度的計(jì)算(積分輸運(yùn)理論的基本方程、碰撞概率方程的解及少數(shù)群常數(shù)的計(jì)算)，燃料組件內(nèi)均勻化通量密度分布及少數(shù)常數(shù)的計(jì)算，共振區(qū)群常數(shù)的計(jì)算， 柵格幾何參數(shù)的選擇。

7. 反應(yīng)性隨時(shí)間的變化：核燃料中重同位素成分隨時(shí)間的變化(重同位素的燃耗鏈及裂變產(chǎn)物鏈、核燃料中重同位素的燃耗方程、燃耗方程的解) 裂變產(chǎn)物中毒(氙-135中毒、釤-149中毒、其它裂變產(chǎn)物中毒) 反應(yīng)性隨時(shí)間的變化與燃耗深度，核燃料的轉(zhuǎn)換與增殖(轉(zhuǎn)換與增殖、幾種動力堆的燃料循環(huán)、核燃料管理)

8. 溫度效應(yīng)和反應(yīng)性控制：反應(yīng)性溫度系數(shù)(反應(yīng)性溫度系數(shù)及其對核反應(yīng)堆穩(wěn)定性的影響、燃料溫度系數(shù)、慢化劑溫度系數(shù)、其它反應(yīng)性系數(shù)、溫度系數(shù)的計(jì)算)，反應(yīng)性控制的任務(wù)和方式(反應(yīng)性控制中所用的幾個物理量、反應(yīng)性控制的任務(wù)、反應(yīng)性控制的方式)，控制棒控制(控制棒作用和一般考慮、控制棒價(jià)值的計(jì)算控制棒插入深度對控制棒價(jià)值和功率分布的影響、控制棒間的干涉效應(yīng)、控制棒插入不同深度對堆芯功率分布的影響)，可燃毒物控制(可燃毒物的作用、可燃毒物的分布及其對反應(yīng)性的影響、可燃毒物的計(jì)算)，化學(xué)補(bǔ)償控制。

9. 核反應(yīng)堆動力學(xué)：緩發(fā)中子的作用，點(diǎn)堆中子動力學(xué)，階躍擾動時(shí)的點(diǎn)堆模型動態(tài)方程的解，反應(yīng)堆周期(反應(yīng)堆周期、不同反應(yīng)性引入時(shí)反應(yīng)堆的響應(yīng)特征)，點(diǎn)堆動態(tài)方程的數(shù)值解法。

三、考試的題型

考試題型主要包括：填空題、簡答題和計(jì)算題。

四、參考書目

《核反應(yīng)堆物理分析》，謝仲生 主編，西安交通大學(xué)出版社、原子能出版社