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1.1中子与原子核的相互作用2

1.1.1中子2

1.1.2中子与原子核相互作用的机理2

1.1.3中子的散射4

1.1.4中子的吸收6

1.2中子截面和核反应率7

1.2.1微观截面7

1.2.2宏观截面、平均自由程8

1.2.3核反应率、中子通量密度和平均截面11

1.2.4截面随中子能量的变化14

1.2.5核数据库18

1.3共振吸收21

1.3.1共振截面——单能级布赖特-维格纳公式21

1.3.2多普勒效应22

1.4核裂变过程24

1.4.1裂变能量的释放、反应堆功率和中子通量密度的关系24

1.4.2裂变产物与裂变中子的发射26

1.5链式裂变反应29

1.5.1自续链式裂变反应和临界条件29

1.5.2热中子反应堆内的中子循环32

参考文献34

习题34

2.1中子的弹性散射过程37

2.1.1弹性散射时能量的变化37

2.1.2散射后中子能量的分布39

2.1.3平均对数能降41

2.1.4平均散射角余弦42

2.1.5慢化剂的选择43

2.1.6中子的平均寿命44

2.2无限均匀介质内中子的慢化能谱45

2.3均匀介质中的共振吸收49

2.3.1均匀介质内有效共振积分及逃脱共振俘获概率49

2.3.2＊有效共振积分的近似计算51

2.4热中子能谱和热中子平均截面54

2.4.1热中子能谱54

2.4.2热中子的平均截面57

参考文献58

习题58

3.1单能中子扩散方程62

3.1.1斐克定律62

3.1.2单能中子扩散方程的建立67

3.1.3扩散方程的边界条件69

3.1.4斐克定律和扩散理论的适用范围71

3.2非增殖介质内中子扩散方程的解72

3.3＊反照率77

3.4扩散长度、慢化长度和徙动长度78

参考文献83

习题83

4.1均匀裸堆的单群理论88

4.1.1均匀裸堆的单群扩散方程的解89

4.1.2热中子反应堆的临界条件91

4.1.3几种几何形状裸堆的几何曲率和中子通量密度分布94

4.1.4反应堆曲率和临界计算任务98

4.1.5单群理论的修正99

4.2有反射层反应堆的单群扩散理论101

4.2.1反射层的作用101

4.2.2一侧带有反射层的反应堆101

4.2.3反射层节省107

4.3中子通量密度分布不均匀系数和功率分布展平的概念109

参考文献111

习题111

5.1与能量相关的中子扩散方程和分群扩散理论115

5.1.1与能量相关的中子扩散方程115

5.1.2分群扩散理论及多群中子扩散方程117

5.1.3群常数的计算119

5.2双群扩散理论121

5.2.1双群方程122

5.2.2双群方程的解123

5.2.3双群临界方程及中子通量密度分布127

5.3多群扩散方程的数值解法129

5.3.1源迭代法130

5.3.2二维扩散方程的数值解法131

参考文献137

习题138

6.1栅格的非均匀效应139

6.2栅格的均匀化处理141

6.2.1栅格的均匀化141

6.2.2堆芯的均匀化截面的计算143

6.3栅元均匀化群常数的计算146

6.3.1积分输运理论的基本方程147

6.3.2碰撞概率方程的解及少群常数的计算149

6.4燃料组件内均匀化通量密度分布及少群常数的计算150

6.5共振区群常数的计算152

6.5.1非均匀栅元有效共振积分的计算153

6.5.2等价原理155

6.5.3＊互屏（丹可夫）效应157

6.5.4温度对共振吸收的影响158

6.5.5共振区群常数的计算160

6.5.6＊有效共振积分的半经验公式161

6.6栅格几何参数的选择161

参考文献164

习题164

7.1核燃料中重同位素成分随时间的变化165

7.1.1重同位素燃耗链及裂变产物链165

7.1.2核燃料中重同位素的燃耗方程167

7.1.3燃耗方程的求解169

7.2裂变产物135 Xe和149 Sm的中毒173

7.2.1 135 Xe中毒173

7.2.2 149 Sm中毒185

7.3反应性随时间的变化与燃耗深度187

7.3.1反应性随时间的变化与堆芯寿期187

7.3.2燃耗深度190

7.4核燃料的转换与增殖191

参考文献196

习题197

8.1反应性系数200

8.1.1反应性温度系数及其对核反应堆稳定性的影响200

8.1.2燃料温度系数202

8.1.3慢化剂温度系数203

8.1.4其它反应性系数204

8.1.5温度系数的计算206

8.2反应性控制的任务和方式207

8.2.1反应性控制中所用的几个物理量207

8.2.2反应性控制的任务208

8.2.3反应性控制的方式209

8.3控制棒控制210

8.3.1控制棒的作用和一般考虑210

8.3.2控制棒价值的计算211

8.3.3控制棒插入深度对控制棒价值的影响212

8.3.4控制棒间的干涉效应215

8.3.5控制棒插入不同深度对堆芯功率分布的影响216

8.4可燃毒物控制217

8.4.1可燃毒物的作用217

8.4.2可燃毒物的布置及其对反应性的影响219

8.4.3可燃毒物的计算222

8.5化学补偿控制222

参考文献226

习题226

9.1缓发中子的作用228

9.2点堆中子动力学方程230

9.3阶跃扰动时点堆模型动态方程的解234

9.4反应堆周期238

9.4.1反应堆周期238

9.4.2不同反应性引入时反应堆的响应特性240

9.5＊点堆动力学方程的近似解法242

9.5.1单组缓发中子近似242

9.5.2常数缓发中子源近似245

9.5.3瞬跳近似245

9.6点堆动力学方程的数值解法246

参考文献250

习题251

10.1核燃料管理的主要任务252

10.1.1核燃料管理中的基本物理量252

10.1.2核燃料管理的主要任务253

10.2多循环燃料管理255

10.2.1平衡循环及各参数之间的关系255

10.2.2初始循环与过渡循环261

10.3单循环燃料管理263

10.3.1堆芯换料方案263

10.3.2堆芯燃料管理计算267

10.4堆芯换料设计的优化270

10.4.1堆芯换料设计优化模型270

10.4.2堆芯换料设计优化方法简介272

参考文献284

附录1 国际单位制（SI）286

附录2 基本常数288

附录3 元素与一些分子的截面和核参数289

附录4 非1／v因子295

附录5 δ函数296

附录6 En（x）函数296

附录7 误差函数erf（x）297

附录8 贝塞尔函数297