组成的有限均匀增殖介质(反应堆系统)内的中子扩散问题。中心问题是讨论反应堆的临界。一、前言*在反应堆临界理论中,主要研究两方面的问题:各种形状的反应堆达到临界状态的条件(临界条件):e.g.,临界时系统的体积大小(临界体积)和燃料成分(富集度)及其装载量(临界质量)。临界状态下系统内中子通量密度(或功率)的空间分布。*确定轮方法计算实际的反应堆系统物理过程与中子能量的复杂依赖关系“分群理论”几何的复杂性“几何近似”处理材料的复杂性“均匀化”处理均匀反应堆:是指这样一种堆,其堆芯的各种材料(燃料、慢化剂、结构材料等等)是均匀地混合在一起的。因此整个堆芯的材料特性是一致的,核截面等数据都是一样的。*均匀堆与非均匀堆世界上数以千计的反应堆中,只有一个名叫“水锅炉”的实验堆是均匀堆。其堆芯是硫酸铀酰的水溶液。其他的都是非均匀堆,堆芯中的燃料和慢化剂是分开的,不混在一起。?既然如此,为何还要研究均匀反应堆?Why?*研究思路:从容易的着手,逐步精确化均匀堆比较容易描述,建立的物理-数学模型比较简单。但是,从中引出的基本概念有普遍应用价值。工程设计中,对实际的非均匀反应堆进行分析时,也要先进行“均匀化”,化为均匀堆。*均匀裸堆的单群中子扩散方程的建立均匀裸堆的单群扩散方程的解热中子反应堆的临界条件几种几何形状裸堆的几何曲率和中子通量密度分布反应堆曲率和临界计算任务单群理论的修正二、均匀裸堆的单群理论*裸堆:无反射层的反应堆单群:全部中子都在一个能群里。或者可以进一步假设堆内里所有中子都是热中子。1.单群理论的建立*对于由燃料与慢化剂组成的均匀增殖介质反应堆系统,单位时间、单位体积内的裂变中子源强为:根据无限介质增殖因子定义代入单群中子扩散方程可得D及a是对中子能谱平均后的数值;在反应堆运行初期,须考虑外源中子,大多数情况下忽略外中子,认为裂变中子是反应堆内中子的唯一来源????
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