Физика ядерных реакторов, Широков С.В., 2011

Физика ядерных реакторов, Широков С.В., 2011.

   Рассмотрены физические основы ядерных реакторов, процессы диффузии и замедления нейтронов, теория переноса нейтронов. Даны понятия функции ценности нейтронов и сопряженных уравнений реактора. Представлены методы решений критических уравнений реактора. Особое внимание уделено теории гетерогенных реакторов.
Для студентов учреждений высшего образования по специальностям «Ядерная физика и технологии», «Ядерная и радиационная безопасность», «Паротурбинные установки атомных электрических станций».




Изменение изотопного состава ядерного топлива во времени.
До сих пор предполагалось, что компоненты ядерного реактора, образующие активную зону, неизменны во времени. Однако при длительном облучении процессы, происходящие в реакторе, приводят к значительному изменению изотопного состава топлива реактора.

Рассмотрим реактор на тепловых нейтронах с однородной активной зоной. Изменение изотопного состава топлива происходит по следующим трем причинам.
Первая причина - при делении ядер 235U происходит деление ядра на осколки. Вследствие деления ядер накапливается целая система различных элементов.
Вторая причина - в процессе последовательного захвата нейтронов ядрами топлива (235U, 238 U и др.) образуются новые ядра, как правило, радиоактивные, идет накопление трансурановых элементов.
Третья причина - уничтожается делящееся вещество (выгорание топлива) и происходит постепенное снижение Кэф. После определенного времени (периода кампании) ядерное топливо приходится заменять.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Основные условные обозначения.
Предисловие.
Глава 1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯДЕР.
1.1. Общие сведения о строении ядра.
1.2. Энергия связи.
1.3. Устойчивость ядер.
1.4. Свойства нейтрона.
1.5. Уровни ядра.
1.6. Понятие составного ядра.
Глава 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ.
2.1. Виды взаимодействия нейтронов с ядром.
2.2. Эффективные сечения.
2.3. Механизм деления ядер.
2.4. Делящиеся и воспроизводящие нуклиды.
2.5. Стадии процесса деления.
2.6. Энергия деления.
2.7. Осколки деления.
2.8. Ядерный реактор.
2.9. Коэффициент размножения реактора на тепловых нейтронах.
2.10. Критические размеры реактора.
2.11. Баланс нейтронов в ядерном реакторе.
Упражнения.
Глава 3. ДИФФУЗИЯ НЕЙТРОНОВ.
3.1. Основные понятия.
3.2. Закон Фика.
3.3. Односкоростные уравнения переноса нейтронов.
3.4. Решение кинетического уравнения методом сферических гармоник.
3.5. Точечный источник в бесконечной среде.
3.6. Плоский источник.
3.7. Плоский источник в среде конечной толщины.
3.8. Линейный источник.
3.9. Длина диффузии, ее физический смысл.
3.10. Метод функций Грина. Принцип суперпозиции.
3.11. Интегральное уравнение переноса.
Упражнение.
Глава 4. ЗАМЕДЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ.
4.1. Изменение энергии нейтронов при взаимодействии с ядрами.
4.2. Закон рассеяния нейтронов.
4.3. Среднелогарифмический декремент энергии.
4.4. Замедляющая способность и коэффициент замедления.
4.5. Летаргия.
4.6. Замедление в водородных непоглощающих средах.
4.7. Плотность замедления в водороде.
4.8. Замедление в средах с массовым числом А>1.
4.9. Замедление в системе, содержащей ядра нескольких сортов.
4.10. Замедление в средах при поглощении.
4.11. Вероятность избежания резонансного захвата в случае далеко отстоящих друг от друга резонансов.
Упражнения.
Глава 5. ТЕОРИЯ ВОЗРАСТА.
5.1. Сущность теории возраста.
5.2. Уравнение возраста при отсутствии поглощения.
5.3. Решение уравнения возраста в случае плоского источника нейтронов.
5.4. Решение уравнения возраста в случае точечного источника нейтронов.
5.5. Физический смысл возраста.
5.6. Замедление и диффузия быстрых нейтронов от бесконечно плоского источника в бесконечной среде.
5.7. Влияние неупругих столкновений на возраст нейтрона.
5.8. Влияние немоноэнергетичности нейтронов деления на возраст.
5.9. Влияние немоноэнергетичности тепловых нейтронов на возраст.
5.10. Пределы применимости теории возраста.
5.11. Температура нейтронного газа.
Упражнения.
Глава 6. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА НЕЙТРОНОВ.
6.1. Кинетическое уравнение замедления нейтронов Больцмана.
6.2. Решение кинетического уравнения реактора.
6.3. Кинетическое уравнение для тепловой группы нейтронов.
6.4. Система основных уравнений реактора.
6.5. Функция ценности нейтрона.
6.6. Уравнение функции ценности нейтронов.
6.7. Метод последовательных приближений.
6.8. Диффузионное приближение.
6.9. Диффузионно-возрастное приближение.
6.10. Система многогрупповых уравнений.
6.11. Конечно-разностное уравнение диффузии.
6.12. SN-метод (метод Карлсона).
Упражнения.
Глава 7. КРИТИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ РЕАКТОРОВ.
7.1. Уравнение для материального параметра реактора в диффузионно-возрастном приближении.
7.2. Условие критичности реактора в диффузионно-возрастном приближении.
7.3. Условие критичности в одногрупповом приближении.
7.4. Сферический гомогенный реактор.
7.5. Цилиндрический гомогенный реактор.
7.6. Гомогенный реактор с отражателем в одногрупповом приближении.
7.7. Реактор с отражателем в виде бесконечной пластины.
7.8. Сферический реактор с отражателем.
7.9. Цилиндрический реактор с отражателем на боковой поверхности.
7.10. Цилиндрический реактор с торцевым отражателем.
7.11. Цилиндрический реактор, окруженный отражателем со всех сторон.
7.12. Коэффициент неравномерности.
7.13. Гомогенный реактор с отражателем в двухгрупповом приближении. Постановка задачи.
7.14. Критическое уравнение реактора с отражателем в двухгрупповом приближении.
Упражнения.
Глава 8. ГЕТЕРОГЕННЫЕ РЕАКТОРЫ.
8.1 Классификация решеток.
8.2. Преимущества и недостатки гетерогенных систем.
8.3. Вероятность первых столкновений (ВПС). Метод хорд.
8.4. Поправки Данкова.
8.5. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах.
8.6. Возможность создания реактора на быстрых нейтронах на естественном уране.
8.7. Вероятность избежания резонансного захвата.
8.8. Приближения узкого и широкого резонансов.
8.9. Приближение промежуточного резонанса.
8.10. Резонансный захват в незамедляющих блоках решетки.
8.11. Резонансный захват в широкой решетке с учетом замедления в блоках.
8.12. Теорема эквивалентности гетерогенной и гомогенной сред по отношению к резонансному захвату.
8.13. Зависимость вероятности избежания резонансного захвата.
8.14. Коэффициент использования тепловых нейтронов.
8.15. Расчет 0 в трехзонной ячейке.
8.16. Сложные решетки.
Глава 9. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ.
9.1. Изменение изотопного состава ядерного топлива во времени.
9.2. Отравление продуктами деления.
9.3. Шлакование реактора.
9.4. Последовательное поглощение нейтронов.
9.5. Отравление самарием.
9.6. Общее уравнение кинетики реактора.
9.7. Коэффициент воспроизводства.
9.8. Коэффициент использования нейтронов.
9.9. Кинетика реакторов на запаздывающих нейтронах.
9.10. Период реактора и единицы реактивности.
9.11. Кинетика реакторов с учетом всех групп запаздывающих нейтронов.
9.12. Температурный и мощностный коэффициенты реактивности.
Упражнения.
Глава 10. РЕГУЛИРОВАНИЕ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ.
Глава 11. ПУСК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА.
Глава 12. РЕАКТОРЫ НА БЫСТРЫХ НЕЙТРОНАХ.
12.1. Специфика реакторов на быстрых нейтронах.
12.2. Кинетическое уравнение реактора на быстрых нейтронах.
12.3. Система многогрупповых уравнений быстрого реактора.
Приложения.
1. Решение уравнения переноса нейтронов в Р1-приближении.
2. Функция рассеяния.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Физика ядерных реакторов, Широков С.В., 2011 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

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


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Широков :: ядерная физика :: ядерный реактор :: нейтрон