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科目代碼：3601

科目名稱：高等核反應堆物理分析

一、考試的總體要求

掌握中子與原子核相互作用的機理、中子截面和核反應率的定義；了解非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴散方程及其理論推導；掌握中子的彈性散射過程、擴散-年齡近似、雙群擴散理論、多群擴散理論、柵格的非均勻效應；了解核燃料中重同位素成分隨時間的變化、核燃料的轉(zhuǎn)換與循環(huán)、可燃毒物控制及化學補償控制。熟練掌握核裂變過程；單速中子擴散方程；無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜、均勻介質(zhì)中的共振吸收；裂變產(chǎn)物中毒、反應性隨時間的變化與燃耗深度；反應性溫度系數(shù)；反應性控制的任務和方式。熟練掌握多普勒效應；擴散長度；均勻裸堆的單群擴散方程及其解、熱中子反應堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應堆曲率和臨界計算、有反射層反應堆的單群擴散理論及計算；單根中心控制棒價值的計算；點堆動態(tài)方程、反應堆周期；掌握中子輸運理論與中子輸運方程，了解中子輸運方程數(shù)值求解方法。

二、考試的內(nèi)容

1. 核反應堆的中子物理基礎：中子與原子核的相互作用，中子截面和核反應率，共振吸收，核裂變過程（裂變能量的釋放、反應堆功率和中子通量密度的關系、裂變產(chǎn)物與裂變中子的發(fā)射）， 鏈式裂變反應，四因子模型。

2. 中子慢化和慢化能譜：中子的彈性散射過程（彈性散射時能量的變化、彈性散射中子能量的分布、對數(shù)能降和平均對數(shù)能降增量、平均散射角余弦、慢化劑的選擇、彈性慢化時間）， 無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜（無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化方程、在含氫介質(zhì)內(nèi)的慢化、在A>1的無限介質(zhì)內(nèi)的慢化）， 均勻介質(zhì)中的共振吸收（共振峰間距很大時的逃脫共振吸收幾率、有效共振積分的近似計算、溫度對共振吸收的影響），熱中子能譜和熱中子平均截面。

3. 中子輸運與擴散理論：單能中子擴散方程（斐克定律、單能擴散方程的建立、擴散方程的邊界條件、斐克定律和擴散理論的適用范圍），非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴散方程的解，擴散長度、化慢長度、動長度；中子輸運方程。

4. 均勻反應堆的臨界理論：均勻裸堆的單群理論（均勻裸堆的單群擴散方程及其解、熱中子反應堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應堆曲率和臨界計算任務、單群理論的修正），有反射層反應堆的單群擴散理論（反射層的作用、一側帶有反射層的反應堆、反射層節(jié)省），中子通量密度分布不均勻系數(shù)和中子通量密度分布展平的概念。

5. 分群擴散理論： 與能量相關的中子擴散方程和分群擴散理論（與能量相關的中子擴散方程、分群擴散理論及多群中子擴散方程、群常數(shù)的計算），雙群擴散理論（雙群常數(shù)與雙群方程、雙群方程的解、雙群臨界方程及中子通量密度分布），多群擴散方程的數(shù)值解法。

6. 柵格的非均勻效應與均勻化群常數(shù)的計算：柵格的非均勻效應，柵格的均勻化處理（柵格的均勻化，堆芯的均勻化截面計算）， 柵格的均勻化長度的計算（積分輸運理論的基本方程、碰撞概率方程的解及少數(shù)群常數(shù)的計算），燃料組件內(nèi)均勻化通量密度分布及少數(shù)常數(shù)的計算，共振區(qū)群常數(shù)的計算， 柵格幾何參數(shù)的選擇。

7. 反應性隨時間的變化：核燃料中重同位素成分隨時間的變化（重同位素的燃耗鏈及裂變產(chǎn)物鏈、核燃料中重同位素的燃耗方程、燃耗方程的解） 裂變產(chǎn)物中毒（氙-135中毒、釤-149中毒、其它裂變產(chǎn)物中毒） 反應性隨時間的變化與燃耗深度，核燃料的轉(zhuǎn)換與增殖（轉(zhuǎn)換與增殖、幾種動力堆的燃料循環(huán)、核燃料管理）

8. 溫度效應和反應性控制：反應性溫度系數(shù)（反應性溫度系數(shù)及其對核反應堆穩(wěn)定性的影響、燃料溫度系數(shù)、慢化劑溫度系數(shù)、其它反應性系數(shù)、溫度系數(shù)的計算），反應性控制的任務和方式（反應性控制中所用的幾個物理量、反應性控制的任務、反應性控制的方式），控制棒控制（控制棒作用和一般考慮、控制棒價值的計算控制棒插入深度對控制棒價值和功率分布的影響、控制棒間的干涉效應、控制棒插入不同深度對堆芯功率分布的影響），可燃毒物控制（可燃毒物的作用、可燃毒物的分布及其對反應性的影響、可燃毒物的計算），化學補償控制。

9. 核反應堆動力學：緩發(fā)中子的作用，點堆中子動力學，階躍擾動時的點堆模型動態(tài)方程的解，反應堆周期（反應堆周期、不同反應性引入時反應堆的響應特征），點堆動態(tài)方程的數(shù)值解法。

三、考試的題型

考試題型主要包括：填空題、簡答題和計算題。

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