核反应堆物理分析习题答案第四章.doc
《核反应堆物理分析习题答案第四章.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《核反应堆物理分析习题答案第四章.doc(11页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第四章1.试求边长为(包括外推距离)的长方体裸堆的几何曲率和中子通量密度的分布。设有一边长(包括外推距离)的长方体裸堆, 。(1)求达到临界时所必须的;(2)如果功率为,求中子通量密度分布。 解:长方体的几何中心为原点建立坐标系,则单群稳态扩散方程为: 边界条件: (以下解题过程都不再强调外推距离,可认为所有外边界尺寸已包含了外推距离) 因为三个方向的通量拜年话是相互独立的,利用分离变量法: 将方程化为: 设: 想考虑X方向,利用通解: 代入边界条件: 同理可得: 其中是待定常数。 其几何曲率:(1)应用修正单群理论,临界条件变为:其中:(2)只须求出通量表达式中的常系数 2.设一重水铀反应堆
2、的堆芯。试按单群理论,修正单群理论的临界方程分别求出该芯部的材料曲率和达到临界时候的总的中子不泄露几率。 解:对于单群理论: 在临界条件下: (或用) 对于单群修正理论: 在临界条件下: (注意:这时能用,实际上在维持临界的前提条件下修正理论不会对不泄露几率产生影响,但此时的几何曲率、几何尺寸已发生了变化,不再是之前的系统了。)4. 设有圆柱形铀-水栅装置,R=0.50米,水位高度H=1.0米,设栅格参数为:k=1.19,L2=6.610-4米2,=0.5010-2米2。(a)试求该装置的有效增殖系数k;(b)当该装置恰好达临界时,水位高度H等于多少?(c)设某压水堆以该铀-水栅格作为芯部,堆
3、芯的尺寸为R=1.66米,H=3.50米,若反射层节省估算为r=0.07米,H=0.1米。试求反应堆的初始反应性以及快中子不泄漏几率和热中子不泄漏几率。5.一个球壳形反应堆,内半径为,外半径为,如果球的内、外均为真空,求证单群理论的临界条件为: 解答:以球心为坐标原点建立球坐标系,单群稳态扩散方程: 边界条件:i. ii. (如果不包括了外推距离的话,所得结果将与题意相悖) 球域内方程通解: 由条件i可得: 由条件ii可得: 由此可见,证毕。7.一由纯金属组成的球形快中子堆,其周围包以无限厚的纯,试用单群理论计算其临界质量,单群常数如下:。 解:以球心为左边原点建立球左边系,对于U-235和U
4、-238分别列单群稳态扩散方程,设其分界面在半径为R处: 方程1 方程2 边界条件:i. ii. iii. iv. 令(.在此临界条件下,既等于材料曲率,也等于几何曲率),球域内方程1通解: 由条件i可知,所以: 球域内方程2通解: 由条件iv可知,所以: 由条件ii可得: 由条件iii可得: 所以(由题目已知参数) 即: 代入数据:8.试证明有限高半圆形反应堆中子通量密度分布和几何曲率 其中:是的第一个零点,即。 证明:(1)书上图4-8所示的柱坐标系下,单群稳态扩散方程可写为(临界条件下,几何曲率与材料曲率相等): 边界条件(不考虑外推距离):i. II. III. (注意,这里不能用线性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 核反应堆 物理 分析 习题 答案 第四
链接地址:https://www.31doc.com/p-2552882.html