Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов, Бартоломей Г.Г., Бать Г.А., Байбаков В.Д., Алхутов М.С., 1982

Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов, Бартоломей Г.Г., Бать Г.А., Байбаков В.Д., Алхутов М.С., 1982.

   Рассмотрены основные закономерности взаимодействия нейтронов с ядрами в реакторе, традиционные разделы теории ядерных реакторов (в современной трактовке) процессы диффузии и замедления нейтронов. теория критических размеров теория решетки. Значительное место отведено особенностям и приближенным (инженерным) методам расчета реакторов ВВЭР, ВК, РВМК и БР.
Для студентов вузов, обучающиеся по специальности «Атомные электростанции и установки». Может быть полезна специалистам, работающим в области ядерной энергетики.




Уровни ядра.
В отличие от свободных частиц, для которых энергия может принимать любые значения (непрерывный спектр), связанные частицы, т. е. частицы, кинетическая энергия которых меньше абсолютного значения потенциальной, согласно квантовой механике, могут находиться в состояниях только с определенными дискретными значениями энергии (дискретный спектр). Ядро — система связанных нуклонов и, следовательно, обладает дискретным спектром энергии. В обычных условиях оно находится в наиболее низком энергетическом состоянии, которое называют основным. Чтобы перевести ядро в возбужденное состояние, необходимо передать ему энергию. Эту энергию ядро может получить различным образом, в частности при взаимодействии с нейтроном. Характер взаимодействия нейтрона с ядром будет существенно зависеть от распределения уровней и от соотношения энергии налетающей частицы и энергии уровня данного ядра.

Во всех возбужденных состояниях ядро может находиться лишь конечное время, до тех пор, пока возбуждение не будет снято тем или иным путем. Состояния, энергия возбуждения которых меньше энергии связи частицы пли группы частиц в данном ядре, называют связанными. Возбуждение в этом случае может сниматься лишь y-излучением Состояния с Et, превышающей энергию связи частиц, называют квазистационарным. В этом случае ядро может испустить частицу или у-квант. В общем случае существует много каналов распада ядра.

Оглавление.
Предисловие.
Список условных обозначений.
Введение.
ЧАСТЬ I ОСНОВЫ НЕЙТРОННОЙ ФИЗИКИ.
Глава 1. Свойства ядер и ядерные реакции.
§1.1. Общие сведения о строении ядра.
§1.2. Избыток массы. Энергия связи.
§1.3. Устойчивость ядер.
§1.4. Капельная модель ядра. Полуэмпирическая формула Вайцзеккера для энергии связи.
§1.5. Свойства нейтрона.
§1.6. Уровни ядра.
§1.7. Понятие составного ядра.
§1.8. Виды взаимодействия нейтронов с ядрами.
§1.9. Эффективные сечения.
1.9.1. Микроскопические сечения.
1.9.2. Макроскопические сечения.
Глава 2. Взаимодействие нейтронов различных энергий с ядрами.
§2.1. Ядерный реактор.
§2.2. Быстрые нейтроны.
§2.3. Резонансные нейтроны.
§2.4. Тепловые нейтроны.
§2.5. Систематика взаимодействия нейтронов с ядрами.
Глава 3. Процесс деления ядер.
§3.1. Механизм деления.
§3.2. Делящиеся и воспроизводящие нуклиды.
§3.3. Стадии процесса деления.
§3.4. Энергия деления. Остаточное энерговыделение.
§3.5. Осколки деления.
§3.6. Мгновенные нейтроны деления.
§3.7. Продукты деления.
§3.8. Запаздывающие нейтроны.
§3.9. Ядерное топливо.
ЧАСТЬ II ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ.
Глава 4. Диффузия моноэнергетических нейтронов.
§4.1. Понятие о диффузии нейтронов.
§4.2. Поток нейтронов. Скорость взаимодействия.
§4.3. Длина свободного пробега и макроскопическое сечение.
§4.4. Плотность тока нейтронов.
§4.5. Уравнение диффузии.
§4.6. Интегральное уравнение для потока моно энергетических нейтронов.
§4.7. Граничные условия.
§4.8. Решение уравнения диффузии в средах с точечным источником.
§4.9. Принцип суперпозиции источников. Метод функции Грина.
§4.10. Замена интегрального уравнения системой алгебраических.
§4.11. Скорость взаимодействия в случае немоноэнергетических нейтронов.
§4.12. Длина диффузии.
Глава 5. Замедление нейтронов в бесконечных средах.
§5.1. Модель замедления.
§5.2. Рассеяние в системе центра инерции.
§5.3. Рассеяние в лабораторной системе координат.
§5.4. Закон рассеяния.
§5.5. Средняя логарифмическая потеря энергии.
§5.6. Летаргия.
§5.7. Замедление в водороде без поглощения.
§5.8. Замедление в водороде с поглощением.
§5.9. Замедление в тяжелых рассеивателях без поглощения.
§5.10. Характеристики замедлителей.
§5.11. Замедление в тяжелых рассеивателях с поглощением.
5.11.1. Вероятность избежать резонансного поглощения.
5.11.2. Резонансный интеграл при бесконечном разбавлении
5.11.3. Интегральное уравнение. Приближение узких резонансов (УР-приближение).
5.11.4. Приближение бесконечной массы (БМ-приближение).
5.11.5. Эффективный резонансный интеграл.
Глава 6. Пространственное распределение замедляющихся нейтронов.
§6.1. Модель непрерывного замедления. Уравнение возраста.
§6.2. Уравнение замедления в возрастном приближении в средах с поглощением.
§6.3. Начальное и граничные условия.
§6.4. Примеры решения уравнения возраста.
6.4.1. Источники простейших форм.
6.4.2. Бесконечная периодическая решетка нитевидных источников.
§6.5. Пределы применимости уравнения замедления.
§6.6. Возраст нейтронов.
§6.7. Площадь миграции нейтронов.
§6.8. Время замедления.
§6.9. Многогрупповое приближение.
6.9.1. Групповые диффузионные уравнения.
6.9.2. Выбор числа групп.
§6 10. Спектр Максвелла.
§6.11. Дифференциальное уравнение термализации нейтронов.
Глава 7. Теория критических размеров.
§7.1. Физическая классификация реакторов. Коэффициент размножения.
§7.2. Возможные представлении.цикла размножения нейтронов.
§7.3. Эффективный коэффициент размножения.
§7.4. Гомогенный реактор без отражателя.
7.4.1. Уравнение реактора в диффузионно-возрастном приближении.
7.4.2. Условие критичности реактора в диффузионно-возрастном приближении.
7.4.3. Реактор с одной группой нейтронов (одкогрупповое приближение).
7.4.4. Геометрический параметр В2 для реакторов различной формы.
§7.5. Квазикритическое уравнение реактора.
§7.6. Гомогенный реактор с отражателем в одногрупповом приближении.
7.6.1. Влияние отражателя.
7.6.2. Уравнения и граничные условия.
7.6.3. Плоский реактор.
7.6.4. Сферический и цилиндрический реакторы.
§7.7. Гомогенный реактор с отражателем в двухгрупповом приближении.
7.7.1. Постановка задачи.
7.7.2. Активная зона.
7.7.3. Отражатель.
7.7.4. Условие критичности.
7.7.5. Пространственное распределение потоков быстрых и тепловых нейтронов.
7.7.6. Цилиндрический реактор.
§7.8. Многозонный реактор.
Глава 8 Теория решетки.
§8.1. Классификация решеток. Основные предположения и допущения.
§8.2. Метод вероятностей первых столкновений.
8.2.1. Основные понятия.
8.2.2. Расчет ВПС в разреженных решетках.
8.2.3. Расчет ВПС в тесных решетках.
8.2.4. Расчет вероятностей в сложных решетках.
§8.3. Физические особенности гетерогенного реактора.
§8.4. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах.
8.4.1. Расчет коэффициента размножения на быстрых нейтронах
8.4.2. Замечания к расчету u.
8.4.3. Зависимость u от типа реактора и решетки.
§8.5. Вероятность избежать резонансного поглощения.
8.5.1. Постановка задачи.
8.5.2. Применение метода ВПС для расчета эффективного резонансного интеграла.
8.5.3. Расчет эффективного резонансного интеграла в различных решетках и в гомогенной среде.
8.5.4. Чувствительность вероятности избежать резонансного поглощения ф к изменению параметров решетки.
§8.6. Коэффициент использования тепловых нейтронов.
8.6.1. Относительное вредное поглощение нейтронов.
8.6.2. Блок-эффект.
8.6.3. Расчет коэффициента использования тепловых нейтронов в диффузионном односкоростном приближении.
8.6.4.Расчет 0 методом Амуаяля, Бенуа, Горовица (метод АБГ).
8.6.5. Расчет 0 в различных ячейках.
8.6.6. Спектры нейтронов и усреднение сечений в области энергий тепловых нейтронов.
8.6.7. Замечания к расчету коэффициента использования тепловых нейтронов.
8.6.8. Чувствительность 0 к изменению параметров решетки.
§8.7. Число вторичных нейтронов деления на один поглощенный топливом первичный нейтрон.
§8.8. Использование метода Весткотта для описания цикла размножения нейтронов.
8.8.1. Формализм Метода.
8.8.2. Расчет коэффициента размножения.
§8.9. Расчет длин диффузии и замедления в решетках.
8.9.1. Длина диффузии Lр.
8.9.2. Возраст нейтронов тР.
§8.10. Зависимость материального параметра от отношения объемов замедлителя н топлива.
Глава 9 Нестационарные процессы в реакторе.
§9.1. Кинетика реактора.
9.1.1. Постановка задачи. Реактор на мгновенных нейтронах.
9.1.2. Реактор с запаздывающими нейтронами.
9.1.3. Одна эффективная группа запаздывающих нейтронов.
9.1.4. Качественное обсуждение кинетики реакторов.
§9.2. Температурные эффекты.
9.2.1. Основные понятия.
9.2.2. Ядерный температурный коэффициент реактивности.
9.2.3. Плотностной температурный коэффициент реактивности.
9.2.4. Роль различных температурных эффектов.
§9.3. Изменение нуклидного состава топлива.
9.3.1. Основные понятия. Изотопный состав урана и плутония.
9.3.2. Шлакование реактора.
9.3.3. Отравление реактора.
9.3.4. Глубина выгорания топлива. Кампания реактора.
9.3.5. Выгорающие поглотители.
9.3.6. Воспроизводство делящегося материала.
§9.4. Теория возмущений.
9.4.1. Теория возмущений в одногрупповом приближении.
9.4.2. Теория возмущений в двухгрупповом приближении.
§9.5. Теория регулирующих стержней.
9.5.1. Рабочие органы СУЗ.
9.5.2.Эффективный радиус поглощающего стержня.
9.5.3.Эффективность поглощающих стержней.
ЧАСТЬ III ОСОБЕННОСТИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕАКТОРОВ.
Глава 10. Водо-водяные энергетические реакторы (ВВЭР).
§10.1. Нейтрон но-физические особенности.
§10.2. Конструкционные особенности.
§10.3. Компенсация реактивности и органы регулирования.
§10 4. Коэффициенты неравномерности энерговыделения.
§10.5. Выгорание и перегрузка топлива.
§10.6. Физический расчет реактора.
10.6.1. Задачи физического расчета.
10.6.2. Выбор схемы физического расчета.
10.6.3. Структурная схема.
10.6.4. Гомогенизация ячейки (блок 3).
10.6.5. Подготовка одногрупповых (двухгрупповых) констант для расчета реактора в целом (блок 4).
10.6.6. Определение эффективного коэффициента размножения (блок 5).
10.6.7. Расчет параметров борного регулирования (блок 6).
10.6.8. Определение кампании реактора (блок 8).
10.6.9. Оценочный расчет коэффициента размножения k.
§10.7. Тенденции развития реакторов ВВЭР.
Глава 11. Водо-водяные кипящие реакторы.
§11.1. Физические особенности.
§11.2. Конструкционные особенности.
§11.3. Возможные способы уменьшения неравномерности энерговыделения по объему активной зоны.
§11.4. Физический расчет.
§11.5. Тенденции развития кипящих реакторов.
Глава 12. Канальные графитовые реакторы (РБМК).
§12.1. Введение.
§12.2. Физические особенности.
§12.3. Конструкционные особенности.
§12.4. Физический расчет.
§12.5. Тенденции развития реакторов РБМК.
§12.6. Тяжело водные канальные реакторы.
Глава 13. Реакторы на быстрых нейтронах.
§13.1. Основные особенности.
13.1.1. Спектр нейтронов.
13.1.2. Воспроизводство делящихся материалов.
13.1.3. Сечения в области энергий быстрых нейтронов.
13.1.4. Глубина выгорания топлива.
13.1.5. Объемная тепловая нагрузка.
13.1.6. Запас реактивности.
13.1.7. Температурные эффекты.
§13.2. Особенности конструкции.
§13.3. Физический расчет реактора.
13.3.1. Постановка задачи. Особенности физического расчета.
13.3.2. Вариационный метод.
13.3.3. Расчет критической массы.
13.3.4. Определение коэффициента воспроизводства и времени удвоения.
13.3.5. Эффективность системы управления и защиты.
Приложение I. Сечения и резонансные интегралы взаимодействия нейтронов с нуклидами.
Приложение II. Основные параметры делящихся нуклидов.
Приложение III. Четырехгрупповая система констант для расчета реакторов на тепловых нейтронах.
Приложение IV. Вычисление вероятности вылета нейтрона из цилиндрического слоя.
Приложение V. Расчет ячейки реактора РБМК с неразмножающими каналами.
Приложение VI. Значения g-фактора и параметра Весткотта s для отдельных нуклидов.
Список литературы.
Алфавитно-предметный указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы теории и методы расчета ядерных энергетических реакторов, Бартоломей Г.Г., Бать Г.А., Байбаков В.Д., Алхутов М.С., 1982 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Бартоломей :: Бать :: Байбаков :: Алхутов :: ядерная энергетика :: реактор