核反应堆物理分析章节练习(2019.03.14)

问答题
圆柱体裸堆内中子通量密度分布为其中，H，R为反应堆的高度和半径（假定外推距离可略去不计）。试求：（1）径向和轴向的平均中子通量密度与最大中子通量密度之比；（2）每秒从堆侧表面和两个端面泄漏的中子数；（3）设H=7m，R=3m，反应堆功率为10MW，σf，5=410b，求反应堆内235U的装载量。
答案：
问答题
计算温度为535.5K，密度为0.802×103 kg/m3的H2O的热中子平均宏观吸收截面。
答案：
问答题
一核电站以富集度20%的U-235为燃料，热功率900MW，年负荷因子（实际年发电量/额定年发电量）为0.85，U-235的俘获－裂变比取0.169，试计算其一年消耗的核燃料质量。
答案：
问答题
反应堆的电功率为1000兆瓦，设电站的效率为32%。问每秒有多少个铀-235发生裂变？问运行一年共需消耗多少公斤易裂变物质？一座相同功率煤电厂在同样时间需要多少燃料？已知标准煤的燃烧热为Q=29兆焦/公斤。
答案：
问答题
设在某动力反应堆中，已知平均热中子通量密度为2.93×1013cm-2•s-1，燃料的宏观裂变截面=6.6m-1，栅元中宏观吸收截面=8.295m-1，燃料与栅元的体积比=0.3155，试求当热中子通量密度分别为1×1010，1×1011，1×1012，1×1013，1×1014，1×1015 cm-2•s-1时的平衡氙中毒。
答案：
问答题
有两束方向相反的平行热中子束射到235U薄片上，设其上某点自左面入射的中子束强度为1012cm-2·s-1。自右面入射的中子束强度2×1012cm-2·s-1。计算：（1）该点的中子通量密度；（2）该点的中子流密度；（3）设Σa=19.2×102m-1，求该点的吸收率。
答案：
问答题
试求边长为a，b，c（包括外推距离）的长方体裸堆的几何曲率和中子通量密度分布。设有一边长a=b=c=0.5m，c=0.6m（包括外推距离）的长方体裸堆，L=0.0434m，τ=6cm2。（1）求达到临界时所必须的k∞；（2）如果功率为5000kW，Σf=4.01m-1，求中子通量密度分布。
答案：
问答题
求热中子（0.025电子伏）在轻水、重水、和镉中运动时，被吸收前平均遭受的散射碰撞次数。
答案：
问答题
设有一强度为I（m-2•s-1）的平行中子束入射到厚度为a的无限平板层上。试求：（1）中子不遭受碰撞而穿过平板的概率；（2）平板内中子通量密度的分布；（3）中子最终扩散穿过平板的概率。
答案：
问答题
试比较：将2.0MeV的中子束强度减弱到1/10分别需要的Al，Na，和Pb的厚度。
答案：