问答题：
1、 试从物理角度分析压水堆燃料温度反应性反馈和慢化剂温度反应性反馈的机理
燃料温度反应性反馈主要是由燃料共振吸收的多普勒效应所引起的。燃料温度升高时由于多普勒效应，将使共振峰展宽。共振吸收中的“能量自展现象”和非均匀将就中的“空间自屏”效应都将减弱，从而使有效共振积分增加。因而，温度升高多普勒效应的结果使有效共振吸收增加，逃脱共振俘获概率减少，有效增殖因数下降，这就产生了负温度效应。慢化剂温度反应性反馈要分情况讨论：（1）慢化剂温度增加时，慢化剂密度减小，慢化剂相对于燃料的有害吸收减小，这使有效增殖因数增加，所以该效应对αM T 的贡献是正的效应。（2）慢化剂密度小，使慢化剂的慢化能力减小，因而共振吸收增加，所以该将就对αM T 的贡献是负的。另外，慢化剂温度增加，使中子能谱硬化，引起235U 、240Pu 低能部分共振吸收增加，同时也使235U 、240Pu 比值下降，对反应性也引起负的效应。反馈效果由这两方面共同作用，在欠慢化区，反应性系数为负，比较理想。
2、 选择燃料栅格参数（水轴比）的物理机理
（1）V H 2O /VU 2O 增加时，一方面由于栅元的慢化能力增大，慢化过程中的共振吸收减少，即逃脱共振俘获概率增加，因而，将使有效增殖因数k ∞增加。
（2）另一方面，V H 2O /VU 2O 增加时，栅元中慢化剂的含量增大，使热中子被慢化剂吸收的份额增加，因而，热中子利用系数下降而使k ∞下降。在V H 2O /VU 2O 较小时，前一种效应是主要的，随着V H 2O /VU 2O 增大，后一种效应开始变得更重要。在这个过程中，我们可以选择出无限增殖因数达到极大值的最佳栅格。
3、 试述反应性控制的任务和方式，并比较各种反应性控制方式的特点：
反应性控制设计的主要任务是：采取各种切实有效的控制方式，在确保安全的前提下，控制反应堆的剩余反应性，以满足反应堆长期运行的需要；通过控制毒物适当的空间布置和最佳的提棒程序，使反应堆在整个堆芯寿期内保持较平坦的功率分布，使功率峰因子尽可能地小；在外界负荷变化时，能调节反应堆功率，使它能适应外界负荷变化；在反应堆出现事故时，能迅速安全地停堆，并保持适当的停堆深度。反应堆反应性的控制方式有：（1）控制棒控制；（2）固体可燃毒物控制，主要用于补偿部分初始过剩反应性；（3）化学补偿控制，主要是在冷却剂中加入可溶性硼溶液来补偿过剩的反应性。 优缺点：（1）控制棒是强吸收体，它的移动速度快，操作可靠，使用灵活，控制反应性的准确度高。（2）在可燃毒物控制可以与控制棒控制、化学补偿控制在压水堆，轻水堆联合控制，弥补控制棒控制不经济，需要在压力容器封头上开许多孔的不足，便它自身也可能由于硼浓度过高而引起慢化剂温度系数出现正值。（3）化学补偿控制有很多优点：①分布比较均匀②不但不引起堆芯功率分布的畸变，而且与燃料分区相配合，能降低功率峰因子，提高平均功率密度；硼深度可以根据运行需要还调节，而固体可燃毒物是不可调节的；④化控不占栅格位置，不需要驱动机构，可以简化反应堆结构，提高经济性。缺点：①只能控制慢变化的反应性②需要加硼和释硼的一套附加设备系统③水中硼浓度的大小对慢化剂温度系数有显著的影响，硼浓度增加，慢化剂负温度系数的绝对值越来越小
4、 试从中子数守恒出发导出瞬发临界条件。
总的中子反应率：S （r ，t ）=（1−β）k ∞∑a ∅(r，t) +∑6i=1λi C i (r，t) ，中子能量密度与时间有关的单速扩散方程为：
d n
d t 1∂∅(r，t) v ∂t=D∇2∅(r，t) −∑a ∅(r，t) +S （r ，t ）， 以上两式联立变换后可得反应堆动态方程：=
d n
d t k eff (1−β) −1l n (t ) +∑6当不考虑缓发中子源项（且略去外中子源）i=1λi c i (t)。d n d t 时，可简化为：即=k eff (1−β) −1l n (t ) 。临界条件下，中子密度不随时间变化，11−ρ) =0，所以瞬发临界条件为：k eff (1−β) =1。又有k eff =(了瞬发临界条件ρ=β
5、 请描述氙振荡的物理过程和特点
首先考虑一个初始功率密度分布比较平坦的大型热中子反应堆，堆内己建立了平衡氙浓度。由于扰动，某一区域功率密度降低，则必有另一区域功率密度上升。在功率密度降低的区域中，中子通量密度也相应地降低，因而135Xe 的消耗也随之减小，但是原来在高中子通量密度情况下生成的135I 仍在继续地衰变成135Xe ，所以135Xe 的浓度便逐渐地增加，这就使该区的中子吸收增加，从而使中子通量密度和功率密度又进一步地降低……与此同时，在功率密度升高的区域中中子通量密度也相应的升高，135Xe 的消耗变大。因此，135Xe 的浓度开始减少，这就导致该区的中子吸收减少，从而使功率密度和中子通量密度进一步地升高……
以上过程不会单向地无限制地发展下去。有两个因素限制着它的变化：一是中子通量密度分布进一步倾斜后，形成了中子通量密度的梯度，中子通量密度高的区域向中子通量密度低的区域有一个净的中子流，这使中子通量密度趋向平坦一些；二是在中子通量密度下降的区域内，135I 的产生量也会相应地减少，因而由它衰变成135Xe 的量也减少，这就使135Xe 的浓度由原来的增加转为减少，相应地，该区的中子吸收由原来的增加逐渐转为减少，从而使该区的中子通量密度和功率密度由原来下降转为上升。而在中子通量密度上升的区域内情况正好相反。这样，中子通量密度（或功率变化密度）变化将沿着原来相反方向进行，并重复地循环下去。这就形成了功率密度，中子通量密度和135 Xe浓度的空间振荡，简称氙振荡。
它的特点是：只有在大型的和高中子通量密度的热中子反应堆中才可能发生，周期比较长，是可以控制的。
6、 均匀化思想
所谓“均匀化”的思想就是用一个等效的均匀介质来代替非均匀栅格，使得计算结果（各种物理特征量，如中子反应率等）和非均匀栅格的相等或接近。其核心问题是怎么样确定等效均匀化介质的各种中子截面参数或有效群常数。以压水堆为利，非均匀堆的均匀化计算可以分为三个步骤进行：（1）栅元均匀化（2）利用栅元计算结果进行燃料组件的均匀化计算（3）利用求得的燃料组件的少群均匀化常数，进行全堆芯的2～4群的扩散计算，求出堆芯有效增殖因数和中子通量密度及功率分布
名词解释02：
共振现象：入射中子能量在某个特定值时，使形成的复合核激发态接近某个量子能级时，中子被靶核吸收形成复合核的概率显著增加。 这时，入射中子的能量就称为共振能。
核反应堆：能以可控方式实现自持链式裂变反应或核聚变反应的装置。由核燃料，冷却剂，慢化剂，吸收材料组成的复杂系统。
微观截面：平均一个给定能量的入射中子与一个靶核发生相互作用的概率的度量 σ是靶核性质和中子能量的函数 宏观截面： 一个中子与单位体积内所有原子发生核反应的平均概率大小的一种度量 中子通量密度：单位体积内所有中子在单位时间内穿行的距离之和
裂变产物：核反应裂变产生的裂变碎片和它们的衰变形成的各种同位素的统称 缓发中子：在裂变结束后，由裂变碎片衰变过程中发射出来的中子叫缓发中子。能够产生缓发中子的裂变碎片叫做缓发中子先驱核。
链式裂变反应：当中子与裂变物质作用而发生核裂变反应时，裂变物质的原子核通常分裂为两个中等质量数的核（称为裂变碎片）。与此同时，还将平均地产生两个以上新的裂变中子，并释放出蕴藏在原子核内部的核能。在适当的条件下，这些裂变中子又会引起周围其它裂变同位素的裂变，如此不断继续下去，这种反应过程称为链式裂变反应。
有效增殖因素：新生一代的中子数和产生它的直属上一代中子数之比
无限介质增殖因数：无限大介质的增殖因数称为无限介质增殖因数
不泄漏率：主要取决于反应堆芯部的大小和几何形状
中子慢化过程：中子由于散射碰撞而降低速度的过程
中子慢化能谱：反应堆处于稳态时，在慢化过程中，堆内中子密度按能量所具有的稳定分布
平均对数能降：每次碰撞中子能量的自然对数的平均变化值ξ
慢化时间t ：在无限介质内，中子由裂变能E 0慢化到热能E th 所需要的平均时间 扩散时间td：无限介质内热中子在自产生至被俘获之前所经历的平均时间 平均寿命：快中子自裂变产生到慢化成热中子，直至最后被俘获的平均时间 能量自屏效应：中子平均截面呈共振峰形状时，在共振能量附近有很大的增大和剧变，导致中子能量密度急剧下降畸变，在Ei 附近中子通量密度∅（E ）出现很大的凹陷，这种现象叫做能量自屏效应。
费米谱：无限吸收介质内，在慢化区内，慢化能谱近似按1/规律变化
热中子能谱硬化：热中子平均能量和最概然能量比介质平均能量和最概然能量高的现象
中子温度Tn ：考虑慢化项和吸收项 Tn=Tm*(1+c∈a (KTm)
ξ∈s ) c=1.4
空间自屏效应：外层燃料核对内层燃料核起了屏蔽作用
中毒：由于裂变产物的存在，吸收中子而引起反应性变化，则称为裂变产物中毒 氙振荡：局部区域内中子通量密度变化引起135Xe 浓度和局部中子平衡关系的变化，二者之间的反馈作用使堆芯中135Xe 浓度和热中子通量密度分布产生空间振荡现象。
堆芯寿期：新装料堆芯从开始运行到有效增殖因数降到1，反应堆满功率运行的时间
增殖堆：反应堆内产生的易裂变元素比消耗掉的多，除了维护反应堆本身的需要外，还可以增殖出一些易裂变材料供给其它新反应堆使用，这种反应堆称为增殖堆。
转换比CR ：反应堆中每消耗一个易裂变核素所产生新的易裂变材料原子数 CR=生成率/消耗率
倍增时间：由于增殖，反应堆内易裂变同位素的数量比初始装载量增加一倍所需要的时间。缩短倍增时间，必提高BR 式反应堆功率输出。
温度效应：堆芯功率变化引起堆芯温度变化，而由于温度及其分布变化而引起燃料，冷却剂的变化，最终引起反应性的变化。
反应性系数：反应堆的反应性相对于反应堆内某一参数的变化率为该参数的反应性系数
燃料温度系数：由于温度升高，多普勒效应引起共振峰展宽，共振吸收的能量自屏效应和非均匀吸收的空间自屏效应将减弱，使有效共振积分增加，最终导致逃脱俘获概率减少，有效增殖因数下降，产生负温度效应。
慢化剂温度系数：Tm 增加，ρm 下降，慢化剂的有害吸收减少，K eff 增加，正温度效应，Tm 增加，
功率亏损∆ρ从零功率变化到满功率时反应性的变化
剩余反应性：堆芯内没有任何毒物时的反应性
控制毒物价值：控制毒物投入到堆芯时，堆芯所达到的负反应性
积分价值：控制棒从一初始参考位置插入到某一高度时所引入的正反应性 微分价值：控制棒在堆芯不同高度处移动单位距离所引起反应性变化
棒束间干涉效应：控制棒插入堆芯后将引起堆芯中子通量密度分布的畸变，进而影响其他棒的价值
材料曲率：Bm^2=（(K∞−1）/L^2 反映增殖介质材料的特性，仅由反应堆的材料和特性决定，与堆的形状和特性无关
热中子通量不均匀系数：表征堆芯内热中子通量密度分布不均匀程度的系数 栅元：由燃料棒及其定位格架及其相应的慢化剂组成。
名词解释01：
平均自由程：λ中子在介质中运动时，与原子核连续两次相互作用之间所穿行的平均距离
核反应率R ：每秒每单位体积内中子与介质原子核发生作用的总次数（统计平均值）
多普勒效应：由于靶核的热运动随温度增加而增强，共振峰的宽度随温度上升而增加，峰值截面积逐渐减小
四因子公式：k ∞=ϵpfη ϵ表示快中子增殖因数，p 表示逃脱共振俘获概率，f 表示热中子利用系数，η表示有效裂变中子数
扩散长度：表征中子从慢化成为热中子处到被吸收为止在介质中运动所穿行的直线距离。它的值是热中子从产生地点到被吸收地点所穿行直线距离均方值的1/6的算术平方根
慢化长度：它的值等于无限介质内中子自点源产生发出在介质中慢化到τth （E th ）时所穿行直线距离圴方值的1/6的算术平方根
徒动长度：等于由快中子产生出来，直到共成为热中子并在介质中所穿行直线距离圴方值的1/6的算术平方根
反射层的节省：反射层存在后，在芯部材料性质相同的情况下，其临界体积小于裸堆临界体积，芯部临界尺寸减少量即为反射层节省
燃耗深度：装入堆芯的单位质量核燃料产生总能量的度量，表征燃料的贫化程度 温度系数：单位温度变化所引起的反应性变化
停堆深度：全部控制毒物都投入到堆芯时，堆芯所达到的负反应性
反应堆周期：中子密度变化e 倍所需的时间
控制棒价值：自动控制棒存在和没有控制棒存在时反应堆的反应性之差，即是所求的控制棒的反应性价值
问答题02：
1、 简述共振散射与共振吸收：
若复合核放出一个质子而衰变，就称为（n ，p ）反应；放出料子的衰变称之为（n ，）反应。若是放出的核子是一个中子，而佘核A Z X 又重新直接回来基态，就称这个过程为共振弹性散射，简称（n ，n ）反应。如果放出中子后，而佘核A 然后通过发射射线返回基态，就称这个过程为共振Z X 仍处于激发态，非弹性散射，简称（n ，n ’
）反应。复合核也可以通过发射射线而衰变，称这个过程为辐射俘获，简称为（n
，）反应。复合核还可以通过分裂成两个较轻的核的方式而衰变，称这一过程为核裂变，简称（n ，f ）反应。
共振散射：（n ，n ），（n ，n ’）
共振吸收：（n ，p ），（n ，），（n ，）
2、 简述1/v律
1/v律：在低能区（E
3、 反应堆中中子数目的增减取决于：（1）235U 的快中子增殖（2）慢化过程中
的共振吸收（3）慢化剂以及结构材料等物质的辐射俘获（4）燃料吸收热中子引起的裂变（5）中子的泄漏①慢化过程中的泄漏②热中子扩散过程中的泄漏
4、 慢化剂选用准则：（1）较大的宏观散射截面∈（较大的平均对数能降（3）s 2）较小的宏观吸收截面∈a
5、 热中子能谱分布形成的原因：（1）在反应堆中，所有的热中子都是从较高的能量慢化而来，然后逐步与介质达到热平衡状态的，这样，在能量较高区域内的中子数目相对地就要多些。（2）由于介质或多或少地要吸收中子，因此，必然有一部分中子尚未来的及同介质的原子达到热平衡就已被吸收了，其结果又造成了能量较低部分的种子份额减少，能量较高部分的中子份额相对增大。
6、 斐克定律：（1）介质是无限均匀的（2）在L 系内散射各向同性（3）介质吸收截面小∈a ≪∈s （4）中子通量密度随时间变化缓慢
不适用范围：（1）距外表面的几个自由程是不对的（2）在强吸收值附近不适用（3）只适用于弱吸收介质（4）在距中子源的几个自由程是不对的
7、 反射层作用：（1）减少芯部中子泄漏（2）提高反应堆的平均输出功率（3）屏蔽辐射，节约材料 要求：较大的散射截面∈s ，较小的吸收截面∈a
8、 展平的措施：（1）堆芯分区布置（2）可燃毒物合理布置（3）化学补偿及部分长度控制棒控制（4）反射层应用（5）合理提棒程序及棒束的合理布置
9、 非均匀效应：①热中子：核燃料的空间自屏蔽效应，非均匀结构使燃料吸收热中子能力下降②共振中子：非均匀化效应使慢化到共振能量的中子与燃料核碰撞的概率下降，中子共振吸收下降③裂变中子：增加和238U 的碰撞概率，增加快中子裂变的概率。
核电综合管理0802班 反应堆物理考试试卷
2、已知一带有反射层的均匀圆柱形反应堆，堆芯半径为1.65m ，高为3.64m ，径向反射层节省
为5.5cm ，轴向反射层节省δz =9cm ，芯部材料的L =22cm 2，中子年龄τ=44 cm2，试用修正的单群临界理论求：（7分）
(1)为使反应堆临界所必需的芯部材料的k ∞数值；
(2)若已知芯部材料的k ∞为1.35，试求该反应堆的反应性。
2
6
问答题：
1、 试从物理角度分析压水堆燃料温度反应性反馈和慢化剂温度反应性反馈的机理
燃料温度反应性反馈主要是由燃料共振吸收的多普勒效应所引起的。燃料温度升高时由于多普勒效应，将使共振峰展宽。共振吸收中的“能量自展现象”和非均匀将就中的“空间自屏”效应都将减弱，从而使有效共振积分增加。因而，温度升高多普勒效应的结果使有效共振吸收增加，逃脱共振俘获概率减少，有效增殖因数下降，这就产生了负温度效应。慢化剂温度反应性反馈要分情况讨论：（1）慢化剂温度增加时，慢化剂密度减小，慢化剂相对于燃料的有害吸收减小，这使有效增殖因数增加，所以该效应对αM T 的贡献是正的效应。（2）慢化剂密度小，使慢化剂的慢化能力减小，因而共振吸收增加，所以该将就对αM T 的贡献是负的。另外，慢化剂温度增加，使中子能谱硬化，引起235U 、240Pu 低能部分共振吸收增加，同时也使235U 、240Pu 比值下降，对反应性也引起负的效应。反馈效果由这两方面共同作用，在欠慢化区，反应性系数为负，比较理想。
2、 选择燃料栅格参数（水轴比）的物理机理
（1）V H 2O /VU 2O 增加时，一方面由于栅元的慢化能力增大，慢化过程中的共振吸收减少，即逃脱共振俘获概率增加，因而，将使有效增殖因数k ∞增加。
（2）另一方面，V H 2O /VU 2O 增加时，栅元中慢化剂的含量增大，使热中子被慢化剂吸收的份额增加，因而，热中子利用系数下降而使k ∞下降。在V H 2O /VU 2O 较小时，前一种效应是主要的，随着V H 2O /VU 2O 增大，后一种效应开始变得更重要。在这个过程中，我们可以选择出无限增殖因数达到极大值的最佳栅格。
3、 试述反应性控制的任务和方式，并比较各种反应性控制方式的特点：
反应性控制设计的主要任务是：采取各种切实有效的控制方式，在确保安全的前提下，控制反应堆的剩余反应性，以满足反应堆长期运行的需要；通过控制毒物适当的空间布置和最佳的提棒程序，使反应堆在整个堆芯寿期内保持较平坦的功率分布，使功率峰因子尽可能地小；在外界负荷变化时，能调节反应堆功率，使它能适应外界负荷变化；在反应堆出现事故时，能迅速安全地停堆，并保持适当的停堆深度。反应堆反应性的控制方式有：（1）控制棒控制；（2）固体可燃毒物控制，主要用于补偿部分初始过剩反应性；（3）化学补偿控制，主要是在冷却剂中加入可溶性硼溶液来补偿过剩的反应性。 优缺点：（1）控制棒是强吸收体，它的移动速度快，操作可靠，使用灵活，控制反应性的准确度高。（2）在可燃毒物控制可以与控制棒控制、化学补偿控制在压水堆，轻水堆联合控制，弥补控制棒控制不经济，需要在压力容器封头上开许多孔的不足，便它自身也可能由于硼浓度过高而引起慢化剂温度系数出现正值。（3）化学补偿控制有很多优点：①分布比较均匀②不但不引起堆芯功率分布的畸变，而且与燃料分区相配合，能降低功率峰因子，提高平均功率密度；硼深度可以根据运行需要还调节，而固体可燃毒物是不可调节的；④化控不占栅格位置，不需要驱动机构，可以简化反应堆结构，提高经济性。缺点：①只能控制慢变化的反应性②需要加硼和释硼的一套附加设备系统③水中硼浓度的大小对慢化剂温度系数有显著的影响，硼浓度增加，慢化剂负温度系数的绝对值越来越小
4、 试从中子数守恒出发导出瞬发临界条件。
总的中子反应率：S （r ，t ）=（1−β）k ∞∑a ∅(r，t) +∑6i=1λi C i (r，t) ，中子能量密度与时间有关的单速扩散方程为：
d n
d t 1∂∅(r，t) v ∂t=D∇2∅(r，t) −∑a ∅(r，t) +S （r ，t ）， 以上两式联立变换后可得反应堆动态方程：=
d n
d t k eff (1−β) −1l n (t ) +∑6当不考虑缓发中子源项（且略去外中子源）i=1λi c i (t)。d n d t 时，可简化为：即=k eff (1−β) −1l n (t ) 。临界条件下，中子密度不随时间变化，11−ρ) =0，所以瞬发临界条件为：k eff (1−β) =1。又有k eff =(了瞬发临界条件ρ=β
5、 请描述氙振荡的物理过程和特点
首先考虑一个初始功率密度分布比较平坦的大型热中子反应堆，堆内己建立了平衡氙浓度。由于扰动，某一区域功率密度降低，则必有另一区域功率密度上升。在功率密度降低的区域中，中子通量密度也相应地降低，因而135Xe 的消耗也随之减小，但是原来在高中子通量密度情况下生成的135I 仍在继续地衰变成135Xe ，所以135Xe 的浓度便逐渐地增加，这就使该区的中子吸收增加，从而使中子通量密度和功率密度又进一步地降低……与此同时，在功率密度升高的区域中中子通量密度也相应的升高，135Xe 的消耗变大。因此，135Xe 的浓度开始减少，这就导致该区的中子吸收减少，从而使功率密度和中子通量密度进一步地升高……
以上过程不会单向地无限制地发展下去。有两个因素限制着它的变化：一是中子通量密度分布进一步倾斜后，形成了中子通量密度的梯度，中子通量密度高的区域向中子通量密度低的区域有一个净的中子流，这使中子通量密度趋向平坦一些；二是在中子通量密度下降的区域内，135I 的产生量也会相应地减少，因而由它衰变成135Xe 的量也减少，这就使135Xe 的浓度由原来的增加转为减少，相应地，该区的中子吸收由原来的增加逐渐转为减少，从而使该区的中子通量密度和功率密度由原来下降转为上升。而在中子通量密度上升的区域内情况正好相反。这样，中子通量密度（或功率变化密度）变化将沿着原来相反方向进行，并重复地循环下去。这就形成了功率密度，中子通量密度和135 Xe浓度的空间振荡，简称氙振荡。
它的特点是：只有在大型的和高中子通量密度的热中子反应堆中才可能发生，周期比较长，是可以控制的。
6、 均匀化思想
所谓“均匀化”的思想就是用一个等效的均匀介质来代替非均匀栅格，使得计算结果（各种物理特征量，如中子反应率等）和非均匀栅格的相等或接近。其核心问题是怎么样确定等效均匀化介质的各种中子截面参数或有效群常数。以压水堆为利，非均匀堆的均匀化计算可以分为三个步骤进行：（1）栅元均匀化（2）利用栅元计算结果进行燃料组件的均匀化计算（3）利用求得的燃料组件的少群均匀化常数，进行全堆芯的2～4群的扩散计算，求出堆芯有效增殖因数和中子通量密度及功率分布
名词解释02：
共振现象：入射中子能量在某个特定值时，使形成的复合核激发态接近某个量子能级时，中子被靶核吸收形成复合核的概率显著增加。 这时，入射中子的能量就称为共振能。
核反应堆：能以可控方式实现自持链式裂变反应或核聚变反应的装置。由核燃料，冷却剂，慢化剂，吸收材料组成的复杂系统。
微观截面：平均一个给定能量的入射中子与一个靶核发生相互作用的概率的度量 σ是靶核性质和中子能量的函数 宏观截面： 一个中子与单位体积内所有原子发生核反应的平均概率大小的一种度量 中子通量密度：单位体积内所有中子在单位时间内穿行的距离之和
裂变产物：核反应裂变产生的裂变碎片和它们的衰变形成的各种同位素的统称 缓发中子：在裂变结束后，由裂变碎片衰变过程中发射出来的中子叫缓发中子。能够产生缓发中子的裂变碎片叫做缓发中子先驱核。
链式裂变反应：当中子与裂变物质作用而发生核裂变反应时，裂变物质的原子核通常分裂为两个中等质量数的核（称为裂变碎片）。与此同时，还将平均地产生两个以上新的裂变中子，并释放出蕴藏在原子核内部的核能。在适当的条件下，这些裂变中子又会引起周围其它裂变同位素的裂变，如此不断继续下去，这种反应过程称为链式裂变反应。
有效增殖因素：新生一代的中子数和产生它的直属上一代中子数之比
无限介质增殖因数：无限大介质的增殖因数称为无限介质增殖因数
不泄漏率：主要取决于反应堆芯部的大小和几何形状
中子慢化过程：中子由于散射碰撞而降低速度的过程
中子慢化能谱：反应堆处于稳态时，在慢化过程中，堆内中子密度按能量所具有的稳定分布
平均对数能降：每次碰撞中子能量的自然对数的平均变化值ξ
慢化时间t ：在无限介质内，中子由裂变能E 0慢化到热能E th 所需要的平均时间 扩散时间td：无限介质内热中子在自产生至被俘获之前所经历的平均时间 平均寿命：快中子自裂变产生到慢化成热中子，直至最后被俘获的平均时间 能量自屏效应：中子平均截面呈共振峰形状时，在共振能量附近有很大的增大和剧变，导致中子能量密度急剧下降畸变，在Ei 附近中子通量密度∅（E ）出现很大的凹陷，这种现象叫做能量自屏效应。
费米谱：无限吸收介质内，在慢化区内，慢化能谱近似按1/规律变化
热中子能谱硬化：热中子平均能量和最概然能量比介质平均能量和最概然能量高的现象
中子温度Tn ：考虑慢化项和吸收项 Tn=Tm*(1+c∈a (KTm)
ξ∈s ) c=1.4
空间自屏效应：外层燃料核对内层燃料核起了屏蔽作用
中毒：由于裂变产物的存在，吸收中子而引起反应性变化，则称为裂变产物中毒 氙振荡：局部区域内中子通量密度变化引起135Xe 浓度和局部中子平衡关系的变化，二者之间的反馈作用使堆芯中135Xe 浓度和热中子通量密度分布产生空间振荡现象。
堆芯寿期：新装料堆芯从开始运行到有效增殖因数降到1，反应堆满功率运行的时间
增殖堆：反应堆内产生的易裂变元素比消耗掉的多，除了维护反应堆本身的需要外，还可以增殖出一些易裂变材料供给其它新反应堆使用，这种反应堆称为增殖堆。
转换比CR ：反应堆中每消耗一个易裂变核素所产生新的易裂变材料原子数 CR=生成率/消耗率
倍增时间：由于增殖，反应堆内易裂变同位素的数量比初始装载量增加一倍所需要的时间。缩短倍增时间，必提高BR 式反应堆功率输出。
温度效应：堆芯功率变化引起堆芯温度变化，而由于温度及其分布变化而引起燃料，冷却剂的变化，最终引起反应性的变化。
反应性系数：反应堆的反应性相对于反应堆内某一参数的变化率为该参数的反应性系数
燃料温度系数：由于温度升高，多普勒效应引起共振峰展宽，共振吸收的能量自屏效应和非均匀吸收的空间自屏效应将减弱，使有效共振积分增加，最终导致逃脱俘获概率减少，有效增殖因数下降，产生负温度效应。
慢化剂温度系数：Tm 增加，ρm 下降，慢化剂的有害吸收减少，K eff 增加，正温度效应，Tm 增加，
功率亏损∆ρ从零功率变化到满功率时反应性的变化
剩余反应性：堆芯内没有任何毒物时的反应性
控制毒物价值：控制毒物投入到堆芯时，堆芯所达到的负反应性
积分价值：控制棒从一初始参考位置插入到某一高度时所引入的正反应性 微分价值：控制棒在堆芯不同高度处移动单位距离所引起反应性变化
棒束间干涉效应：控制棒插入堆芯后将引起堆芯中子通量密度分布的畸变，进而影响其他棒的价值
材料曲率：Bm^2=（(K∞−1）/L^2 反映增殖介质材料的特性，仅由反应堆的材料和特性决定，与堆的形状和特性无关
热中子通量不均匀系数：表征堆芯内热中子通量密度分布不均匀程度的系数 栅元：由燃料棒及其定位格架及其相应的慢化剂组成。
名词解释01：
平均自由程：λ中子在介质中运动时，与原子核连续两次相互作用之间所穿行的平均距离
核反应率R ：每秒每单位体积内中子与介质原子核发生作用的总次数（统计平均值）
多普勒效应：由于靶核的热运动随温度增加而增强，共振峰的宽度随温度上升而增加，峰值截面积逐渐减小
四因子公式：k ∞=ϵpfη ϵ表示快中子增殖因数，p 表示逃脱共振俘获概率，f 表示热中子利用系数，η表示有效裂变中子数
扩散长度：表征中子从慢化成为热中子处到被吸收为止在介质中运动所穿行的直线距离。它的值是热中子从产生地点到被吸收地点所穿行直线距离均方值的1/6的算术平方根
慢化长度：它的值等于无限介质内中子自点源产生发出在介质中慢化到τth （E th ）时所穿行直线距离圴方值的1/6的算术平方根
徒动长度：等于由快中子产生出来，直到共成为热中子并在介质中所穿行直线距离圴方值的1/6的算术平方根
反射层的节省：反射层存在后，在芯部材料性质相同的情况下，其临界体积小于裸堆临界体积，芯部临界尺寸减少量即为反射层节省
燃耗深度：装入堆芯的单位质量核燃料产生总能量的度量，表征燃料的贫化程度 温度系数：单位温度变化所引起的反应性变化
停堆深度：全部控制毒物都投入到堆芯时，堆芯所达到的负反应性
反应堆周期：中子密度变化e 倍所需的时间
控制棒价值：自动控制棒存在和没有控制棒存在时反应堆的反应性之差，即是所求的控制棒的反应性价值
问答题02：
1、 简述共振散射与共振吸收：
若复合核放出一个质子而衰变，就称为（n ，p ）反应；放出料子的衰变称之为（n ，）反应。若是放出的核子是一个中子，而佘核A Z X 又重新直接回来基态，就称这个过程为共振弹性散射，简称（n ，n ）反应。如果放出中子后，而佘核A 然后通过发射射线返回基态，就称这个过程为共振Z X 仍处于激发态，非弹性散射，简称（n ，n ’
）反应。复合核也可以通过发射射线而衰变，称这个过程为辐射俘获，简称为（n
，）反应。复合核还可以通过分裂成两个较轻的核的方式而衰变，称这一过程为核裂变，简称（n ，f ）反应。
共振散射：（n ，n ），（n ，n ’）
共振吸收：（n ，p ），（n ，），（n ，）
2、 简述1/v律
1/v律：在低能区（E
3、 反应堆中中子数目的增减取决于：（1）235U 的快中子增殖（2）慢化过程中
的共振吸收（3）慢化剂以及结构材料等物质的辐射俘获（4）燃料吸收热中子引起的裂变（5）中子的泄漏①慢化过程中的泄漏②热中子扩散过程中的泄漏
4、 慢化剂选用准则：（1）较大的宏观散射截面∈（较大的平均对数能降（3）s 2）较小的宏观吸收截面∈a
5、 热中子能谱分布形成的原因：（1）在反应堆中，所有的热中子都是从较高的能量慢化而来，然后逐步与介质达到热平衡状态的，这样，在能量较高区域内的中子数目相对地就要多些。（2）由于介质或多或少地要吸收中子，因此，必然有一部分中子尚未来的及同介质的原子达到热平衡就已被吸收了，其结果又造成了能量较低部分的种子份额减少，能量较高部分的中子份额相对增大。
6、 斐克定律：（1）介质是无限均匀的（2）在L 系内散射各向同性（3）介质吸收截面小∈a ≪∈s （4）中子通量密度随时间变化缓慢
不适用范围：（1）距外表面的几个自由程是不对的（2）在强吸收值附近不适用（3）只适用于弱吸收介质（4）在距中子源的几个自由程是不对的
7、 反射层作用：（1）减少芯部中子泄漏（2）提高反应堆的平均输出功率（3）屏蔽辐射，节约材料 要求：较大的散射截面∈s ，较小的吸收截面∈a
8、 展平的措施：（1）堆芯分区布置（2）可燃毒物合理布置（3）化学补偿及部分长度控制棒控制（4）反射层应用（5）合理提棒程序及棒束的合理布置
9、 非均匀效应：①热中子：核燃料的空间自屏蔽效应，非均匀结构使燃料吸收热中子能力下降②共振中子：非均匀化效应使慢化到共振能量的中子与燃料核碰撞的概率下降，中子共振吸收下降③裂变中子：增加和238U 的碰撞概率，增加快中子裂变的概率。
核电综合管理0802班 反应堆物理考试试卷
2、已知一带有反射层的均匀圆柱形反应堆，堆芯半径为1.65m ，高为3.64m ，径向反射层节省
为5.5cm ，轴向反射层节省δz =9cm ，芯部材料的L =22cm 2，中子年龄τ=44 cm2，试用修正的单群临界理论求：（7分）
(1)为使反应堆临界所必需的芯部材料的k ∞数值；
(2)若已知芯部材料的k ∞为1.35，试求该反应堆的反应性。
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