内容发布更新时间 : 2024/12/26 22:37:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

核反应堆工程 复习参考题

1、 压水堆与沸水堆的主要区别是什么？

沸水堆采用一个回路，压水堆有两个回路；沸水堆由于堆芯顶部要安装汽水分离器等设备，故控制棒需从堆芯底部向上插入，控制棒为十字形控制棒，压水堆为棒束型控制棒，从堆芯顶部进入堆芯；沸水堆具有较低的运行压力（约为70个大气压），冷却水在堆内以汽液形式存在，压水堆一回路压力通常达150个大气压，冷却水不产生沸腾。 2、 简要叙述一种常用堆型的基本工作原理？

沸水堆（Boiling Water Reactor）字面上来看就是采用沸腾的水来冷却核燃料的一种反应堆，其工作原理为：冷却水从反应堆底部流进堆芯，对燃料棒进行冷却，带走裂变产生的热能，冷却水温度升高并逐渐气化，最终形成蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，利用分离出的蒸汽推动汽轮进行发电。

压水堆（Pressurized Water Reactor）字面上看就是采用高压水来冷却核燃料的一种反应堆，其工作原理为：主泵将120～160个大气压的一回路冷却水送入堆芯，把核燃料放出的热能带出堆芯，而后进入蒸汽发生器，通过传热管把热量传给二回路水，使其沸腾并产生蒸汽；一回路冷却水温度下降，进入堆芯，完成一回路水循环；二回路产生的高压蒸汽推动汽轮机发电，再经过冷凝器和预热器进入蒸汽发生器，完成二回路水循环。

3、 重水堆的燃料富集度为什么可以比压水堆的低，哪种堆型对燃料的燃尽性更好？

因为卸料燃耗较浅，用重水（D2O,D为氘）作慢化剂，其热中子吸收截面约

为轻水（H2O)的1/700，慢化中子能力不如后者，需要更多的碰撞次数，可直接利用天然铀作核燃料。

4、 快中子堆和热中子堆相比有哪些优缺点？

优：快中子堆没有慢化剂，所以体积小，功率密度高。

缺：快中子堆必须有较高的核燃料富集度，初装量也大。快中子堆燃料元件加工及乏燃料后处理要求高，快中子辐照通量率大，对材料要求苛刻。平均寿命比热中子堆短，控制困难。 5、 压水堆堆芯中水主要起什么作用？ 作冷却剂和慢化剂。

6、 气冷堆与压水堆相比有何优缺点？

优：能在不高的压力下得到较高的出口温度，可提高电站二回路蒸汽温度，从而提高热效率。

缺：镁合金包壳不能承受高温，限制了二氧化碳气体出口温度，限制了反应堆热工性能的进一步提高。

7、 什么是原子核的结合能及比结合能，如何计算？

结合能：是将若干个核子结合成原子核放出的能量或将原子核的核子全部分散开来所需的能量，ΔE=ΔmC2

定义：是原子核的结合能与该原子核的核子数之比（ΔE/A） 8、 什么是核反应截面，分哪几类，其物理意义是什么？

如果某种物质受到中子的作用，则发生特定核反应的概率取决于中子的数目和速度，以及该物质中核的数目和性质。“截面”是中子与核相互作用概率的一种量度

（1）微观截面 假设在1cm3的物质中，有N个原子核，在该物质的一个面上射入一个中子，则每一个原子核与一个入射的中子发生核反应的概率定义为微观截面σ，单位为m2，有时也用靶恩（10-28m2）为单位（又分为裂变、散射和吸收三种截面）

（2）宏观截面 如果每立方米的物质中含有N个核，则乘积σN等于每立方米靶核的总截面，称宏观截面，用?表示，单位是m-1，物理意义：中子行走单位长度路程中与原子核发生核反应的概率。 9、 什么是中子通量，其物理意义如何？

单位时间内通过单位面积的中子数。等于中子密度与其平均速度的乘积，单位常用“中子/平方厘米·秒”表示。按中子能量不同，又可分为热中子通量和快中子通量两种。是衡量反应堆的一个重要指标 10、

核裂变释放的能量组成形式主要有哪些？

铀-235核每次裂变所释放的平均值约为207MeV，绝大部分能量是以裂变碎片的动能形式释放出来，除了中微子能量，其它能量都可以“回收”