核反应堆工程部分习题参考.pdf

核反应堆工程部分****题参考
注：来源于曾做过的热工水力部分****题。题目可能有出入，部分经验公式可能有差别，仅供
参考。
第四章
1 假设堆芯内所含燃料是富集度 3%的 UO2，慢化剂为重水 D2O, 慢化剂温度为 260℃，并
且假设中子是全部热能化的，在整个中子能谱范围内都适用 1/v 定律。 试计算中子注量率
为 1013/(cm2∙s)处燃料元件内的体积释热率。
解：
铀 235 的丰度为:
11
C   
5 11
1 (  1) 1  (  1)
e5
故 UO2 中铀 235 的核子密度为:
u 23 20 3
N5 A 00 C 5    10    10 / cm
Mu 270
所有中子热能化，都适用 1/v 定律，故平均裂变截面：
293 293
   582    1022 cm 2
ff2 273t , 2 273 260
体积释热率 qV F u E f R F u E f N5 f
13 2
其中工程上取 Fu=，Ef=200MeV，  10 / (cm s ) ，代入以上数据得：
20 22 13 14 3
qV   200   10   10  10   10 MeV / ( cm s )
2 某圆柱形均匀堆，燃料为富集度 3%的 UO2，慢化剂为 D2O，慢化剂温度 260℃。堆芯内
13 2
装有 10000 根燃料元件，最大的热中子注量率max =10 1/（cm ∙s），燃料芯块的直径为 15mm，
堆芯高度 ，试计算堆芯的总热功率。
解：
Pc 10
堆芯的总热功率 Pt   10 E f N5 f V c ，Pt 的单位为 kW
F