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目录1

第一章 核反应堆的核物理基础1

1．中子与原子核的相互作用1

1.1 中子1

1 2　中子与原子核相互作用的机理2

1.3　中子的散射6

1.4　中子的吸收7

1.5　核反应堆内中与子物质的作用9

2．中子截面和核反应率10

2.1　微观截面11

2.2　宏观截面、平均自由程12

2.3　核反应率、中子通量密度和平均截面16

2.4　截面随中子能量的变化20

2.5　核数据库26

3．共振吸收28

3.1 共振截面——单能级布勒特-魏格纳公式29

3.2　多普勒效应31

4．核裂变过程34

4.1 裂变能量的释放、反应堆功率和中子通量密度的关系34

4.2　裂变产物与裂变中子的发射37

5．热中子能谱和热中子平均截面41

5.1 热中子能谱和中子温度41

5.2　热中子的平均截面45

6．链式裂变反应47

6.1 自续链式裂变反应和临界条件47

6.2　热中子反应堆内的中子循环51

参考文献55

习题56

第二章 单速中子扩散理论58

1．单速中子扩散方程59

1.1　斐克定律60

1.2 单速扩散方程的建立65

1.3　扩散方程的边界条件68

1.4　斐克定律和扩散理论的适用范围71

2．非增殖介质内中子扩散方程的解72

3．扩散长度80

4．反照率84

5．扩散方程的积分形式86

参考文献89

习题89

第三章 中子慢化和慢化能谱94

1．中子的弹性散射过程95

1.1 弹性散射时能量的变化96

1.2　弹性散射中子能量的分布99

1.3　对数能降和平均对数能降增量100

1.4　平均散射角余弦102

1.5　慢化剂的选择103

1.6　弹性慢化时间104

2．无限均匀介质内中子的慢化能谱106

2.1 无限均匀介质内中子的慢化方程106

2.2　在含氢介质内的慢化109

2.3　在A＞1的无限介质内的慢化112

3．均匀介质中的共振吸收117

3.1　共振峰间距很大时的逃脱共振吸收几率117

3.2　有效共振积分的近似计算122

3.3　温度对共振吸收的影响123

4．扩散-年龄近似126

4.1　扩散年龄近似简介126

4.2　中子年龄128

5．分群扩散近似132

习题135

参考文献135

第四章 均匀反应堆的临界理论138

1．均匀裸堆的单群理论139

1.1 均匀裸堆的单群扩散方程及其解139

1.2　热中子反应堆的临界条件143

1.3 各种几何形状的裸堆的几何曲率和中子通量密度分布147

1.4　反应堆曲率和临界计算任务153

1.5　单群理论的修正155

2．有反射层反应堆的单群扩散理论157

2.1　反射层的作用157

2.2 一侧带有反射层的反应堆158

2.3　反射层节省166

2.4 中子通量密度分布不均匀系数和中子通量密度分布展平的概念170

2.5 曲率迭代法172

3．双群扩散理论174

3.1 双群常数与双群方程174

3.2　双群方程的解177

3.3　双群临界方程及中子通量密度分布181

4．多群扩散理论188

5．年龄理论的临界条件190

习题192

参考文献192

第五章　栅格的非均匀效应199

1．栅格的非均匀效应概述200

2．栅格的均匀化处理202

2.1　栅格的均匀化202

2.2　均匀化有效截面的计算204

3．扩散理论的应用，不利因子和热中子利用系数208

3.1 热中子不利因子和热中子利用系数概念209

3.2　用扩散理论计算ζ及f210

4．用碰撞几率方法计算ζ和f214

4.1　碰撞几率215

4.2　用A.B.H．方法计算ζ和f221

5．快中子倍增效应226

6．栅元有效共振积分228

6.1　栅元有效共振积分的计算229

6.2 有效共振积分的半经验公式234

6.3 互屏效应及丹可夫修正因子237

7．栅格几何参数的选择239

参考文献242

习题243

1.1 核燃料中重同位素的燃耗方程245

第六章 反应性随时间的变化245

1．核燃料中重同位素成分随时间的变化245

1.2　核燃料中重同位素燃耗方程的解250

2．裂变产物中毒253

2.1　氙-135中毒255

2.2　钐-149中毒270

2.3　其它裂变产物中毒272

3．反应性随时间的变化与燃耗深度274

3.1 反应性随时间的变化与堆芯寿期274

3.2　燃耗深度277

4．核燃料的转换与循环279

4.1　转换与增殖279

4.2 几种动力堆的燃料循环286

5．核燃料管理290

参考文献296

习题296

第七章 温度效应与反应性控制300

1．反应性温度系数301

1.1 反应性温度系数及其对核反应堆稳定性的影响301

1.2　燃料温度系数303

1.3　慢化剂温度系数304

1.4　温度系数的计算308

1.5 其它反应性系数309

2．反应性控制的任务和方式………………………………（310））2.1 反应性控制中所用的几个物理量310

2.2　反应性控制的任务312

2.3　反应性控制的方式313

3．控制棒控制314

3.1 控制棒的作用和一般考虑314

3.2 单根中心控制棒价值的计算315

3.3 控制棒等效截面的计算318

3.4　控制棒插入深度对控制棒价值和功率分布的影响326

3.5　控制棒间的干涉效应332

4．可燃毒物控制335

5．化学补偿控制340

参考文献343

习题344

第八章　核反应堆动力学346

1．不考虑缓发中子的核反应堆动力学347

2．考虑缓发中子的点堆动态方程350

3．阶跃扰动时的点堆模型动态方程的解353

4．反应堆周期358

5．点堆动态方程的近似解法364

5.1 单组缓发中子364

5.2　常源近似370

5.3　瞬跳近似370

参考文献373

习题373

附录375

附录1 国际单位制（SI）375

附录2　物理常数377

附录3　换算因子378

附录4　元素与一些分子的截面和核参数379

附录5　非1/υ因子384

附录6　ψ（ζ,x）和x（ζ,x）的表384

附录7　丹可夫因子386

附录8　δ函数386

附录9　指数积分函数387

附录10　En（x）函数388

附录11 误差函数erf（x）388

附录12　贝塞尔函数389