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華北電力大學(xué)2020年碩士生入學(xué)考試初試科目考試大綱

考試科目編號(hào)：861

考試科目名稱(chēng)：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(guò)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(guò)程;單速中子擴(kuò)散方程;無(wú)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(zhǎng)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(dòng)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(jí)布勒特-魏格納公式、多普勒效應(yīng))，核裂變過(guò)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(guò)程(彈性散射時(shí)能量的變化、彈性散射中子能量的分布、對(duì)數(shù)能降和平均對(duì)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(wú)限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜(無(wú)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(wú)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(duì)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：?jiǎn)文苤凶訑U(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(zhǎng)度、化慢長(zhǎng)度、動(dòng)長(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)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(duì)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(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)力學(xué)：緩發(fā)中子的作用，點(diǎn)堆中子動(dòng)力學(xué)，階躍擾動(dòng)時(shí)的點(diǎn)堆模型動(dòng)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(dòng)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(jiǎn)答題和計(jì)算題。

四、參考書(shū)目(如沒(méi)有參考書(shū)目，請(qǐng)刪除本條目)

1.謝仲生主編，核反應(yīng)堆物理分析，原子能出版社，2004.7