其中，R为核裂变反应率。 停堆后衰变热功率:

1)部分裂变产物释放的缓发中子引起的核裂变产生的能量，只在停堆后几分钟内到几十分钟起作用。

2）裂变产物和中子俘获物进行放射性衰变，释放出能量，是反应堆剩余功率的主要来源。

第二章 中子慢化和扩散（5学时） 1) 自持链式裂变反应的定义。从自持角度分析反应堆在哪些情况下分别属于哪几种状态？

自持链式裂变反应：反应堆系统内发生的裂变反应在不依靠外界补充中子的情况下，能持续一代一代地发展下去，这样的链式反应叫做自持链式裂变反应。 三种链式反应：

2) 中子循环的定义。中子消失的途径和位置。

中子循环：就是指裂变中子经过慢化成为热中子，热中子击中燃料核引发裂变又放出裂变中子这一不断循环的过程。 中子消失的途径和位置：

3) 在热中子反应堆中，中子的增减和平衡主要有哪些过程。 增加过程：

1）U-238的快中子增殖 2）U-235的热中子裂变 减少过程： 1） 慢化剂和结构材料等物质的辐射俘获。 2） 慢化过程中的共振吸收。 3） 中子的泄漏。包括： ①慢化过程中的泄漏。Pf

②热中子扩散过程中的泄漏。Pt 4) 六个因子的定义。四因子和六因子公式。

快中子倍增系数ε：由一个初始裂变中子所得到的，慢化到U-238裂变阈能以下的平均中子数。

逃脱共振几率P：慢化过程中逃脱共振吸收的中子所占的份额。 快中子不泄漏几率Pf：快中子没有泄漏出堆芯的几率。

热中子不泄漏几率PT：热中子在扩散过程中没有泄漏出堆芯的几率。 热中子利用系数f:(燃料吸收的热中子数)/（被吸收的全部热中子数，包括被燃料，慢化剂，冷却剂，结构材料等所有物质吸收的热衷子数）

有效裂变中子数η：燃料每吸收一个热中子所产生的平均裂变中子数。 四因子公式：

＝εPfη

六因子公式：K＝εPfηPFPT

5) 慢化过程的定义。包括哪两种散射，特点是什么？堆内主要的散射是哪种？

慢化过程:中子由于散射（包括弹性和非弹性）碰撞而降低速度的过程叫做慢化过程。

弹性散射特点：此过程中，系统动能和动量均守恒。碰撞后中子因把自己一部分动能传递给介质核而减速，运动方向也发生变化。

非弹性散射：该反应是阈能反应。过程中动能不守恒，动量守恒。为几千伏以上能量的中子与质量数较大的铀，铁等介质核相互作用而慢化的主要机理。 堆内主要的慢化过程是弹性散射。 6) 理解弹性散射后的能量变化情况和规律。

7) 对数能降、对数能降增量和平均对数能降增量的定义。

对数能降：中子在慢化过程中能量的减少可以用一个无量纲量u来表示，它的定义为，u＝㏑(E0/E);其中E0是由裂变产生的中子的平均能量，一般取10MeV。E为慢化后的中子能量。 对数能降增量：u2－u1＝㏑(E0/E2)－㏑(E0/E1)＝㏑(E1/E2)

平均对数能降增量：在中子慢化的过程中，每次碰撞中子的自然对数减少的平均值叫做每次碰撞的平均对数能量减小，记做ξ。

8) 试尝试计算裂变中子在与各种核的碰撞过程中，平均经过多少次碰撞成为热中子。

N＝㏑(E0/E)/ ξ；其中N为中子从初始能量慢化为热中子所需的平均碰撞次数；

9) 剂。

E0是由裂变产生的中子的平均能量，一般取2MeV；E是热中子的能量，一般取0.0253eV；ξ为要求的各种核素的平均对数能降增量,只与质量数A有关，与能量无关。对于氢核，N＝18；石墨，114；铀－238，2172。 慢化能力和慢化比的定义。试解释为什么压水堆电站一般采用轻水为慢化剂和冷却

慢化比：任何一种核素，除了散射中子，也会吸收中子。如果其吸收截面过大，会引起堆内中子的过多损失而不适合作为慢化剂。因此另外定义下面一个量称为慢化比：

10) 无限均匀介质内的中子慢化能谱符合什么规律，一般反应堆中中子能谱可由哪三部分组成？

无限均匀介质内的中子慢化能谱在慢化区符合1/E分布。 一般反应堆中中子能谱： 1） 热中子区：Maxwell，麦克斯韦谱 2） 慢化区：1/E谱或费米谱 3） 快中子区：裂变谱 11) 中子的平均寿命一般多大？

中子的平均寿命为慢化时间和扩散时间之和。 热堆：主要由扩散时间确定，约为10-4s。

快堆：主要是慢化时间中的一部分，约为10-7S。 12) 中子年龄、慢化长度、徙动长度、徙动面积、扩散长度的定义或物理意义是什么？

中子年龄τ：无限介质点源发出的中子从源点慢化至年龄等于U或E所穿行的直线距离均方值的六分之一。

注：并不具有时间的意义，它仅是一个空间上的意义。 慢化长度：由于中子的费米年龄与慢化过程中所移动的均方距离有关，因此称费米年龄的平方根为慢化长度。

徙动长度M：

2

；M越大，中子不泄漏几率PL便越小。

徙动面积：扩散面积（L）与中子年龄（τ）之和，是中子由作为快（裂变）中子产生出来，直到它成为热中子并被吸收所穿行直线距离的均方值的六分之一（点源情况）。

；式中rs是快中子自源点慢化到热中子时所

穿行的平均直线距离，rd是中子成为热中子点起到被吸收为止所穿行的平均

直线距离。

扩散长度：；物理意义可以理解为热中子扩散长度的平方等于热中子从产

生点（源点）到被吸收点的均方飞行距离的六分之一。

13) 中子输运方程和中子扩散方程的定义。什么是扩散近似？请写出单速中子扩散方程和稳态下的单速中子扩散方程。什么是斐克定律和扩散系数，并请写出表达式。请写出非增殖介质的稳态中子扩散方程。

中子输运方程：直接表述中子在反应堆内的空间（含方向）,能量和时间分布的方程，称为输运方程。 中子扩散方程：不考虑中子运动方向后简化的中子输运方程称为扩散方程。 扩散近似：假定反应堆内中子在介质核上的碰撞散射是杂乱无章且各向同性的（中子沿各个方向运动散射出来的中子数相等），满足分子扩散的斐克定律。 不同假设条件下有不同的方程，每项的物理意义。

单速中子扩散方程：

稳态下的单速中子扩散方程：稳态意思是中子通量密度不随时间变化。即上式等号右边项为0。

斐克定律：中子流密度J正比于负的中子通量密度梯度。也可表示成

式中J为中子流密度：单位时间内穿过与流动方向垂直的单位表面面积的净中子数；矢量，单位：n/cm2/s。

D为扩散常数，单位cm。

a． b．

若介质为弱吸收，散射各向同性。

考虑中子与介质散射各向异性后，近似修正为

非增殖介质的稳态中子扩散方程：14)

扩散方程求解的边界条件有哪些？

第三章 核反应堆临界理论（5学时） 1) 什么是均匀裸堆？什么是单群？

均匀裸堆：是指燃料和慢化剂等一切材料都是均匀混合的无反射层的反应堆。