核反应堆物理临界计算题.pdf

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1、 例 1 由材料组份临界尺寸 有一由235U和普通水均匀混合的实验用柱形热堆235U浓度0.0145g/cm3。用单群修正理论计算最小临界体积下的圆柱体积尺寸。已知:235U对热中子的微观吸收截面为 590靶，水的微观吸收截面为 0.58靶，=2.065，热中子在水中扩散面积228.1TMLcm，227Mcm。例 2 由临界尺寸材料组份 由235U 和石墨均匀混合而成的半径100Rcm的均匀球形临界热堆，在 100kW 下运行，求：（1）临界下的反应堆曲率；（2）235U 和石墨的临界质量之比FMMM；（3）临界质量（4）?k（5）热中子通量。已知：2.065，580TaFb，0.003TaM

2、b，503fFb，223500TMLcm，2368TMcm，石墨密度 1.6g/cm3.例 1 解：由圆柱堆结果可知22023HB，22023(2.405)2RB 由单群修正理论的临界方程：2211kM B 可得：221kBM（1）求：kpf，由于无238U，1p 即：kf 其中：aFaFaMf，令aFaMz，则：1zfz 1.13FAaFaFFaFFMaMMaMAaMMNNAzNNA 则：0.531f，1.0965k（2）求：22TTTML 11133()3sMTTMTssFsMDD（,sFsMFMNN）2223.841TMTaFaMTTMTTaLDDLcmz FF MTT MFTFT MD

3、D 则：2223 0.8 4TTTMLc m 232211.0 9 6 513.1 2 91 03 0.8 4kBc mM 代入以上结果可得：09 7.2 3Hc m，22023(2.4 0 5)5 2.6 62Rc mB 例 2 解：（1）222242()9.8596 10gMBBBcmR （2）由kpff，1zfz 可得：22221(1)1TTTTMTMTMTMMLLf Lz 代入临界方程：2211kM B 即2211(1)TMTMff LB 代入已知数据可解得：0.8727f 利用f的结果可解得：6.856z 利用：TFAaFTaFFTTMaMAaMMMNVAzMNVA 可得：46.94 10FMMM（3）36.6987 10MMMVkg 则：4.65FMkg（4）1.802kf（5）通量：1()sin()rArrR 其中：1825.52 104ffPAR E