中国大学核反应堆物理章节答案(mooc2023课后作业答案)

中国大学核反应堆物理章节答案(mooc2023课后作业答案)

第1讲绪论

第1讲单元测验

1、中国章节作业压水堆中，大学答案答案主要靠_______引发裂变反应。核反
A、应堆快中子
B、物理所有能量的课后中子
C、中能中子
D、中国章节作业热中子

2、大学答案答案压水堆中，核反主要是应堆依靠中子和核燃料中的______发生裂变反应。
A、物理U-233
B、课后U-234
C、中国章节作业U-235
D、大学答案答案U-238

3、核反在压水堆中，堆芯冷却剂温度在轴向由下往上是________的。
A、逐渐增加
B、逐渐减小
C、均匀
D、周期性变化

4、在压水堆中，一回路的冷却剂是在______中加热二回路的水产生蒸汽的。
A、压力容器
B、稳压器
C、蒸汽发生器
D、主泵

5、在压水堆中，一回路水的作用包括：_____________________。
A、核燃料
B、慢化剂
C、冷却剂
D、结构材料

6、燃料芯块上的浅碟状凹陷是为了防止燃料芯块在高温度梯度和长时间辐照下发生的变形。

7、吊篮除了放置核燃料外，还能起到对冷却剂分流的作用。

8、压水堆一回路加压的目的是为了放置放射性产物泄漏出堆芯。

9、压力容器、燃料棒包壳都能够起到容纳放射性产物、充当安全屏障的作用。

10、所有的裂变产物都是固态的。

第2讲反应堆中的核反应

第2讲单元测验

1、几乎所有的裂变碎片都是不稳定的，它们一般都是________核素，具有____放射性。
A、丰中子，β+
B、丰中子，β-
C、缺中子，β+
D、缺中子，β-

2、热中子反应堆内，中子的慢化主要依靠中子与慢化剂的_______反应。
A、弹性散射
B、非弹性散射
C、共振俘获
D、裂变

3、反应堆停堆后，堆芯功率_________，因此堆芯冷却系统_________。
A、迅速下降为0，可以立即停止工作
B、主要来源于瞬发中子引发的裂变，必须继续工作
C、主要来源于缓发中子引发的裂变，必须继续工作
D、主要来源于裂变产物的衰变热，必须继续工作

4、在裂变瞬间释放的中子为______中子。
A、瞬发
B、缓发
C、热
D、中能

5、裂变反应中，由裂变碎片在衰变过程中发射出来的中子称为________中子。
A、瞬发
B、缓发
C、热
D、快

6、平均每次裂变可利用的能量约为________MeV。
A、200
B、207
C、195
D、168

7、已知一个反应堆的热功率为3000MW。如果认为每次裂变放出的能量为，一个原子核的质量为，那么运行300天所消耗的的质量约为___________。(取俘获裂变比为)
A、1108Kg
B、947.7Kg
C、810.7Kg
D、160Kg

8、已知一个反应堆，堆芯的平均宏观裂变截面为，平均宏观吸收截面为，反应堆的体积约为。如果反应堆运行时堆芯热中子通量为，并认为每次裂变释放的能量为，那么此时堆芯的功率水平为P=______________MW。
A、2400
B、
C、
D、2805

9、设一块镉板对热中子的吸收截面为，这个镉板的厚度为0.1mm。那么一束热中子在经过这块镉板后，强度将变为原来的__________。
A、0.315倍
B、0.685倍
C、3.174倍
D、0.00593倍

10、已知石墨的密度为，其与热中子的散射截面为4.8barn，吸收截面为0.045barn。如果取阿伏加德罗常数为，则石墨对热中子的总的宏观截面__________。
A、0.3889
B、
C、0.3853
D、

11、下面关于微观截面和宏观截面说法正确的是___________。
A、微观截面是一个无量纲量，反映了一个中子与一个靶核发生核反应的概率。
B、宏观截面的含义是一个中子与前进方向上单位面积内一个靶核发生核反应的概率。
C、宏观截面与入射中子的能量、介质材料成分及其空间分布相关。
D、微观截面的含义是中子在介质中前进单位距离发生核反应的概率。

12、下面关于截面随中子能量变化规律说法错误的是______________。
A、中子与轻核的弹性散射截面在相当宽的能量范围内变化非常缓慢。
B、中子与的裂变截面在低能区基本按照变化。
C、在高能区，中子与的裂变截面迅速降低到几个barn。
D、在反应堆中，对热中子存在强烈的共振吸收。

第3讲中子的慢化与扩散

第3讲单元测验

1、我们在提到热中子时，通常会提到0.0253eV这个能量。实际上这个能量是________________。
A、温度为20℃时，满足Maxwell能量分布的中子的平均能量。
B、温度为20℃时，满足Maxwell能量分布的中子的最可几能量。
C、温度为20℃时，满足Maxwell速率分布的中子的平均速率对应的能量。
D、温度为20℃时，满足Maxwell速率分布的中子的最可几速率对应的能量。

2、在求解中子扩散方程时，为了求得具体物理问题对应的解，我们需要相应的边界条件。其中真空边界的含义是指____________。（假设堆芯表面为凸边界）
A、中子在穿出反应堆外表面后，不再返回堆芯内部。
B、中子在穿出反应堆外表面后，还能够再次进入反应堆中。
C、中子在反应堆外表面上会被全部反射回堆芯内部。
D、在外表面上的中子通量密度为0。

3、从反应堆物理的角度看，好的慢化剂应当具有___________________。
A、较大的慢化能力、较大的慢化比
B、较大的慢化能力、较小的慢化比
C、较小的慢化能力、较大的慢化比
D、较小的慢化能力、较小的慢化比

4、考虑一个由和石墨均匀混合而成的球形反应堆。其中石墨和的核子数密度的比值为，若已知对热中子的吸收截面为590barn，石墨对热中子的吸收截面为0.003barn，则对于该反应堆，其热中子利用系数为____________。（结果精确到小数点后两位有效数字）
A、0.51
B、0.01
C、0.66
D、0.99

5、考虑一个由和石墨均匀混合而成的球形反应堆，其热中子利用系数。如果设的平均裂变中子数，热裂变因数为，那么此时该反应堆的__________________。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、1.28
B、1.51
C、0.73
D、1.18

6、考虑中子与发生弹性散射，如果散射前中子的能量为2MeV，那么散射后中子能量可取的最小值为_______________MeV。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、0
B、1.43
C、0.57
D、1.69

7、已知石墨对热中子的微观吸收截面为，热中子在其中的扩散系数为。若取石墨的密度为，则石墨的扩散长度为__________cm。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、61.14
B、3737.54
C、17.65
D、47.43

8、考虑一个石墨和均匀混合而成的反应堆。已知混合后，石墨的宏观吸收截面为，热中子年龄为，的宏观吸收截面为，整个堆芯的扩散系数为，则此时堆芯的徙动长度为__________cm。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、62.19
B、1529.99
C、45.91
D、39.12

9、根据对实验堆的测量显示：每发射出100个中子，慢化过程中有10个中子泄漏，在慢化到热中子后有15个中子泄漏，在慢化的过程中没有中子被吸收，在热能被吸收的中子中，60%的中子被燃料吸收。若，并且，则在观察过程中，该实验堆的_______________。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、0.93
B、1.09
C、1.12
D、1.31

10、根据对实验堆的测量显示：每发射出100个中子，慢化过程中有10个中子泄漏，在慢化到热中子后有12个中子泄漏，在慢化的过程中没有中子被吸收。取，。考虑通过改变热中子利用系数的方法让反应堆达到临界，那么为了达到临界，该反应堆中的热中子利用系数应当为___________。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、0.62
B、0.53
C、0.46
D、0.57

11、某热中子反应堆处在临界状态，已知每次裂变放出的中子数为，该堆除裂变以外被吸收的中子数占总中子数的50%，不考虑快裂变的贡献，则泄漏出堆芯的中子数占总中子数的百分比为________________%。
A、8.85
B、50.00
C、43.00
D、29.00

12、在推导中子扩散方程时，我们是从中子数守恒(中子数平衡)的原则出发进行推导的。即认为中子的变化率等于产生率减去消失率。那么反应堆中中子消失的原因包括：___________________。
A、穿出反应堆外表面的净中子数
B、堆芯介质吸收导致的中子数减少
C、发生散射反应，散射后能量变化为其它能量导致当前能量的中子数减少
D、发生散射反应，由其他能量散射到当前能量导致的中子数减少

13、在推导中子扩散方程时，我们是从中子数守恒(中子数平衡)的原则出发进行推导的。即认为中子的变化率等于产生率减去消失率。那么反应堆中中子产生的原因包括：___________________。
A、裂变反应产生的中子
B、外中子源产生的中子
C、发生散射反应，散射后能量变化其它能量导致当前能量的中子数增加
D、发生散射反应，由其他能量散射到当前能量导致的中子数增加

第4讲均匀反应堆的临界理论

第4讲单元测验

1、仅从反应堆物理的角度来看，下面关于反应堆临界时功率水平的描述正确的是：__________。
A、反应堆只能在某一功率水平下达到临界。
B、反应堆只能在低于某一功率的情况下达到临界。
C、反应堆只能在高于某一功率的情况下达到临界。
D、反应堆可以在任意功率水平下达到临界。

2、对于一个材料成分确定的有限高圆柱形均匀裸堆，当它的半径R和高度H满足_____________时，堆芯临界尺寸最小。
A、R:H≈1.0826:1
B、R:H≈0.5413:1
C、R:H≈1:0.5413
D、R:H≈1.5413:1

3、对于单群临界理论，其临界方程中的含义为：____________。
A、中子逃脱共振吸收几率
B、中子不泄漏几率
C、中子被慢化剂吸收的几率
D、中子被核燃料吸收的几率

4、已知一个非均匀反应堆堆芯中子能谱如下图所示：那么关于图中三条曲线A、B和C分别对应的是__________________。
A、快中子、中能中子、热中子
B、热中子、快中子、中能中子
C、热中子、中能中子、快中子
D、快中子、热中子、中能中子

5、设核燃料中的富集度为3%，已知在0.0253eV时，的微观吸收截面为680.9barn，微观裂变截面为582.2barn，的微观吸收截面为2.7barn。取的平均裂变中子数为，则此时核燃料的有效裂变中子数________________。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、1.83
B、2.06
C、1.75
D、1.81

6、有一个边长为的均匀裸立方体堆，堆内热中子通量密度为：若堆芯内的扩散系数为0.84cm，则此时堆芯中心处的中子流密度矢量为_______________。
A、0
B、
C、
D、

7、有一个边长为的均匀裸立方体堆，堆内热中子通量密度为：若堆芯内的扩散系数为0.84cm，扩散长度为17.5cm，则单位时间内整个堆芯被吸收的热中子数为___________个。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、127.0115
B、7.2468
C、72.468
D、8.6402

8、考虑一个由石墨和均匀混合而成的有限高圆柱形均匀裸堆，堆芯的半径为，高为。则此时反应堆的几何曲率______________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、5.1133
B、
C、3.0514
D、

9、考虑一个有限高圆柱形均匀裸堆，已知根据堆芯的材料成分，堆芯达到临界时要求堆芯的几何曲率为。则该反应堆达到临界时的最小体积______________。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、12.07
B、1.207
C、120.70
D、13.57

10、考虑一个带反射层的圆柱形均匀反应堆，设堆芯半径为，高度为。若此时反射层厚度为，反射层节省为。则此时反应堆的几何曲率___________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、1.7195
B、1.7138
C、2.0453
D、1.7746

11、选取石墨作为慢化剂，如果平均对数能降增量选取下式计算：那么一个能量为2MeV的中子如果想慢化为热中子（能量为0.0253eV），需要的平均碰撞次数为__________。（结果精确到整数）
A、115
B、
C、16
D、58

12、下面关于反射层的描述错误的是_________________。
A、通常好的慢化剂材料也是好的反射层材料。
B、反射层能够使堆芯边缘的中子泄漏减小，使得堆芯功率分布得到一定程度的展平。
C、在反应堆设计中，过分加厚反射层厚度并没有太大意义。
D、反射层厚度即是反射层节省。

13、考虑一个半径为100cm的球形均匀裸堆，其几何曲率___________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、9.8696
B、5.784
C、2.4674
D、1.446

14、已知一个有反射层的球形反应堆，半径为120cm。如果该反应堆的反射层节省为10cm，那么该反应堆的几何曲率为_________________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、5.84
B、8.1567
C、4.7802
D、3.4225

15、已知一个裸堆的几何曲率为，堆芯介质的扩散长度为、热中子年龄为，则根据修正的单群理论，该反应堆的中子不泄漏几率为______________。（结果精确到小数点后3位有效数字）
A、0.9820
B、0.9991
C、0.9828
D、1.0184

16、已知一个采用轻水做慢化剂的圆柱形裸堆，堆芯参数为：、。反应堆的无限增殖系数为。如果堆芯的几何曲率为，那么此时堆芯的有效增殖系数为___________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、1.0542
B、1.0558
C、1.0704
D、0.9834

第5讲反应性的变化与控制

第5讲单元测验

1、为了实现核燃料的增殖，需要满足以下条件___________。
A、
B、
C、
D、

2、对于热中子反应堆，当停堆前堆芯内热中子通量_____________时，停堆后将会发生“碘坑”现象。
A、
B、
C、
D、以上皆不对

3、当反应堆处于临界状态时，堆芯的反应性______________。
A、
B、
C、
D、

4、从安全的角度考虑，反应堆的温度系数___________。
A、必须为负值
B、必须为正值
C、必须为0
D、可以为正值，也可以为负值

5、对热中子反应堆，其燃料温度系数为_________。
A、正值
B、负值
C、等于0
D、可正可负

6、对于压水堆，其慢化剂温度系数一般__________。
A、为正值
B、为负值
C、可正可负
D、等于0

7、为了保证慢化剂温度系数为负值，水铀比应当选在_____________。
A、过慢化区
B、欠慢化区
C、欠慢化区、过慢化区均可
D、以上皆不对

8、反应堆停堆前长时间运行在较高功率水平下，在停堆后堆芯的浓度将_____________。
A、先增加、后减小
B、先减小、后增加
C、一直增加
D、一直减小

9、反应堆停堆前长时间运行在较高功率水平状态，在停堆后堆芯的浓度将_____________。
A、先增加、后减小
B、先减小、后增加
C、一直增加，最终趋近于一个极限值
D、一直减小，最终变为0

10、控制棒的微分价值____________。
A、在堆芯中心位置大、上端和底部小
B、在堆芯中心位置小，上端和底部大
C、在堆芯各处一样大
D、沿着轴向由下向上逐渐增加

11、下面关于化学补偿控制描述错误的是_______________。
A、化学补偿控制是通过调节慢化剂（冷却剂）中的化学毒物的浓度来改变堆芯中子的吸收情况，从而实现对反应性的控制。
B、化学补偿控制的优点之一是对堆芯中子通量分布扰动小。
C、化学补偿控制的缺点之一是控制速度慢。
D、压水堆中应当尽可能提高硼浓度，使化学补偿控制能够控制的反应性尽可能的多。

12、反应堆在停堆状态时，。操作员使反应堆向超临界状态过渡，此时。在这个过程中，操作员向反应堆内添加反应性量为_____________pcm。
A、-5263
B、99.9
C、5363
D、0.05363

13、燃料温度升高后，燃料的共振吸收会______________。
A、变大
B、变小
C、不变
D、无法确定

14、对于一个满足设计要求的水冷反应堆，下列哪些反应性系数可能是正的____________。
A、温度系数
B、压力系数
C、空泡系数
D、功率系数

15、图中哪条曲线表示的是可燃毒物非均匀布置的情况______________________。
A、曲线1
B、曲线2
C、曲线3
D、以上均不是

16、压水堆慢化剂中加入一定量的硼酸后，慢化剂的温度系数会_______________。
A、向正的方向变化
B、不变
C、向负的方向变化
D、无法确定变化趋势

17、两根控制棒同时插入堆芯的价值______________每根分别插入的价值之和。
A、大于
B、等于
C、小于
D、不一定

18、反应堆启动后，毒达到平衡需要的时间大约是_______。
A、10小时
B、40小时
C、400小时
D、1000小时

19、下列哪个反应堆发生氙振荡的可能性比较大___________？
A、高功率运行的小型堆
B、低功率运行的小型堆
C、高功率运行的大型堆
D、低功率运行的大型堆

20、一个额定功率为1000MW的反应堆，堆芯铀装量为40吨，其中235U的富集度为2.5％，该反应堆以50%的额定功率运行了100天，此时堆芯燃料的平均燃耗深度为______________。
A、1250 MW·d/t
B、2500 MW·d/t
C、5000 MW·d/t
D、10000 MW·d/t

21、压水堆随着燃耗的加深，慢化剂温度系数的绝对值会_____________。
A、变大
B、不变
C、变小
D、均有可能

22、根据下图判断某船用反应堆的堆芯寿期大约为______________。
A、370满功率天
B、400满功率天
C、440满功率天
D、500满功率天

23、在压水堆中，下列哪些因素的变化会引起反应性的变化？
A、核燃料温度的变化
B、慢化剂温度的变化
C、堆芯中易裂变核素的消耗
D、裂变产物的积累

24、在压水堆中，常用的反应性控制方式包括：_________________。
A、控制棒控制
B、化学补偿控制
C、可燃毒物控制
D、燃料分区布置

25、反应性控制的主要任务包括：_______________。
A、反应性补偿控制
B、功率调节控制
C、紧急控制（紧急停堆）
D、延长堆芯寿期

第6讲反应堆中子动力学

第6讲单元测验

1、对于一个采用作为核燃料的反应堆，已知的缓发中子的总份额为。如果一次性引入的正反应性____________，将会出现瞬发临界现象。
A、
B、
C、
D、

2、一个反应堆运行在较高功率水平。假设某一时刻所有的控制棒一瞬间全部插入堆芯。那么当所有控制棒插入堆芯后，堆芯的功率水平将会_________________。
A、立即变为0。
B、按照平均寿命最长的那组缓发中子的先驱核的半衰期衰减。
C、按照平均寿命最短的那组缓发中子的先驱核的半衰期衰减。
D、按照缓发中子先驱核的平均半衰期衰减。

3、已知一个运行在临界状态的反应堆，在某一时刻引入一个小的正阶跃反应性，之后堆芯中子密度按照下式变化：则在经过足够长的时间后，中子密度变化规律的渐近周期为____________s。
A、
B、
C、
D、

4、已知一个运行在临界状态的反应堆，在某一时刻引入一个小的负阶跃反应性，之后堆芯中子密度按照下式变化：则在经过足够长的时间后，中子密度变化规律的渐近周期为____________s。
A、
B、
C、
D、

5、当反应堆处于超临界状态时，反应堆周期_____________。
A、
B、
C、
D、

6、当反应堆处于次临界状态时，反应堆周期_____________。
A、
B、
C、
D、

7、当反应堆趋近于临界状态时，反应堆周期____________。
A、
B、
C、
D、

8、下列关于缓发中子描述不正确的是__________。
A、中子的平均寿命主要取决于缓发中子。
B、缓发中子所占中子总数的份额很少，因而在反应堆控制中可以忽略不计。
C、缓发中子不是在裂变一瞬间产生的，而是由缓发中子先驱核在衰变过程中产生的。
D、缓发中子在被缓发中子先驱核释放出来后，其经历的过程和瞬发中子没有区别，同样经过慢化剂的慢化，然后被堆内的材料吸收或泄漏出堆芯外。

9、一个处于临界状态的反应堆运行在80%满功率水平下。此时向堆芯引入一个正反应性，使得反应堆反应堆的功率水平在15s内增加到了90%满功率水平。试问此时反应堆周期___________s。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、127.35
B、-127.35
C、293.24
D、-293.24

10、一个运行在满功率状态的反应堆，如果某一时刻突然向堆芯内引入无限大的负反应性使反应堆停堆。缓发中子的半衰期与平均寿命如下表所示：那么在停堆过程中堆芯中子通量密度降低1个数量级需要约____________s。
A、181.045
B、261.236
C、0.595
D、0.857

第7讲中子输运理论简介

第7讲单元测验

1、在输运方程中，的含义为：______________。
A、中子密度变化率
B、中子通量密度变化率
C、中子角密度变化率
D、中子角通量变化率

2、在输运方程中，的含义为：______________。
A、穿过系统表面泄漏到外部的、能量为E、方向为的净中子数。
B、由于吸收导致的能量为E、方向为的中子减少数目。
C、由于散射到其它能量和方向，导致能量为E、方向为的中子的减少数目。
D、以上皆不对。

3、在输运方程中，的含义为：____________。
A、其它方向和能量的中子发生散射，散射后能量变为E、方向变为的中子数。
B、由裂变反应产生的方向为、能量为E的中子数。
C、由外中子源产生的方向为、能量为E的中子数。
D、以上皆不对。

4、在输运方程中，的含义为：______________。
A、其它方向和能量的中子发生散射，散射后能量变为E、方向变为的中子数。
B、由裂变反应产生的方向为、能量为E的中子数。
C、由外中子源产生的方向为、能量为E的中子数。
D、以上皆不对。

5、在多群中子扩散方程中，的含义为：______________。
A、由高能群散射到第g群的中子数。
B、由裂变反应产生的第g能群的中子数。
C、由外中子源产生的第g群中子数。
D、以上皆不对。

6、在多群中子扩散方程中，的含义为：_______________。
A、由高能群散射到第g群的中子数。
B、由裂变反应产生的第g能群的中子数。
C、由外中子源产生的第g群中子数。
D、以上皆不对。

7、在源迭代方法中，第n次迭代过程的的计算公式为：______________。
A、
B、
C、
D、

8、中子输运方程求解的对象是______________。
A、中子角密度
B、中子角通量
C、中子密度
D、中子通量密度

9、在输运方程中，的含义包括：____________。
A、穿过系统表面泄漏到外部的、能量为E、方向为的净中子数。
B、由于吸收导致的能量为E、方向为的中子减少数目。
C、由于散射到其它能量和方向，导致能量为E、方向为的中子的减少数目。
D、以上皆不对。

10、在多群中子扩散方程中，的含义为：______________。
A、穿过系统表面泄漏到外部的第g群净中子数。
B、由于吸收导致的第g群中子减少量。
C、散射到低能群的中子数。
D、以上皆不对。

第8讲反应堆堆芯物理设计与燃料管理

第8讲单元测验

1、下图为非均匀堆芯计算流程图。其中，步骤①的计算采用的是____________，计算得到的结果为___________。
A、输运理论，栅元均匀化截面
B、扩散理论，栅元均匀化截面
C、输运理论，组件均匀化常数
D、扩散理论，组件均匀化常数

2、下图为非均匀堆芯计算流程图。其中，步骤②的计算采用的是____________，计算得到的结果为___________。
A、输运理论，栅元均匀化截面
B、扩散理论，栅元均匀化截面
C、输运理论，组件均匀化常数
D、扩散理论，组件均匀化常数

3、下图为非均匀堆芯计算流程图。其中，步骤③的计算采用的是____________，计算得到的结果为___________。
A、输运理论，全堆均匀化常数
B、扩散理论，全堆均匀化常数
C、输运理论，堆芯功率分布与有效增殖系数
D、扩散理论，堆芯功率分布与有效增殖系数

4、下面关于燃料管理中基本概念描述不正确的是：_______________。
A、循环长度是核电厂一个运行循环所经历的时间。
B、每次换料更换的燃料组件数称为一批换料量。
C、一批燃料在卸出堆芯时达到的卸料燃耗深度的平均值，称为平均卸料燃耗深度。
D、堆芯寿期是反应堆从最开始运行到最终退役所经历的时间。

5、下面关于核数据库描述不正确的是_______。
A、不同能量中子和各种物质相互作用的核反应微观截面和有关参数通称为核数据。
B、核数据主要来源于实验测量。
C、评价核数据库是对原始数据进行编撰和评价，最后汇编形成的。
D、实际反应堆物理计算当中，核工程人员直接使用的是评价核数据库。

6、对于“外-内分区交替换料方案”，其优点包括下面的______________。
A、中心区域的中子通量密度分布像精细的波浪形，局部功率峰因子低。
B、展平了堆芯功率分布，整个堆芯的功率峰因子较低。
C、中子泄漏较低，提高了中子利用的经济性，延长了堆芯寿期。
D、减少了压力容器的中子注量，延长了压力容器和反应堆的使用寿命。

7、对于“外-内交替换料方案”，其缺点包括下面的__________________。
A、每个循环都需使用可燃毒物，如果设计不当会带来可燃毒物反应性惩罚。
B、中子泄漏较强，中子利用经济性降低。
C、压力容器受到的辐照较强。
D、每个循环都需要使用可燃毒物，功率峰可能随燃耗增加而增大，使得换料方案设计变得非常复杂。

8、对于“低泄漏换料方案”，其优点包括下面的_______________。
A、中心区域的中子通量密度分布像精细的波浪形，局部功率峰因子低。
B、展平了堆芯功率分布，整个堆芯的功率峰因子较低。
C、中子泄漏较低，提高了中子利用的经济性，延长了堆芯寿期。
D、减少了压力容器的中子注量，延长了压力容器和反应堆的使用寿命。

9、对于“低泄漏换料方案”，其缺点包括下面的__________________。
A、中子泄漏较强，中子利用经济性降低。
B、压力容器受到的辐照较强。
C、每个循环都需要使用可燃毒物抑制功率峰，可能带来反应性惩罚。
D、每个循环都需要使用可燃毒物，功率峰可能随燃耗增加而增大，使得换料方案设计变得非常复杂。

10、在多循环燃料管理中，需要确定的决策变量包括下面的________________。
A、批料数n(或一批换料量N)
B、新料富集度ε
C、循环长度T
D、堆芯燃料组件布置方案

11、在单循环燃料管理中，需要确定的决策变量包括下面的_______________。
A、燃料组件在堆芯的装载方案
B、控制毒物在堆芯的布置方案
C、控制和运行方案
D、新料的富集度

12、堆芯物理设计的主要任务包括：____________________。
A、堆芯栅格和功率分布的设计计算
B、反应性控制设计计算
C、燃耗分析和堆芯内燃料管理设计
D、反应堆的安全分析和经济性评价

第9讲反应堆物理启动试验

第9讲单元测验

1、在反应堆首次启动时，采用的是_______________；在后续循环换料后再启动或运行中停堆再启动时，使用的是_______________。
A、初级中子源；初级中子源
B、初级中子源；次级中子源
C、次级中子源；初级中子源
D、次级中子源；次级中子源

2、对于有外中子源的反应堆，反应堆启动并达到稳定后，堆芯反应性ρ_________。
A、小于0
B、等于0
C、大于0
D、大于1

3、在反应堆临界过程中，假设某个阶段反应堆的反应性为-1200pcm，那么根据法则，此时能够一次性添加的最大正反应性为_________。
A、1200pcm
B、400pcm
C、600pcm
D、2000pcm

4、下面关于逆动态法测量反应性描述不正确的是_____________。
A、逆动态法可以用于测量阶跃反应性
B、逆动态法可以测得某些参数变化引入的瞬时反应性
C、目前广泛使用的反应性仪便是根据逆动态法的原理设计的。
D、逆动态法需要的测量时间很长

5、下面关于反应堆临界过程的描述不正确的是__________。
A、反应堆的临界是通过逐步减少堆内的控制毒物、向反应堆引入正反应性来实现的。
B、为了保证安全，在临界过程中必须遵从法则。
C、反应堆通过达到超临界使中子计数增加，当中子计数达到要求后向堆芯内引入负反应性使反应堆回到临界。
D、临界过程中，为了让反应堆快速临界，可以同时稀释硼和提升控制棒。

6、通过提升控制棒使得处于次临界状态的反应堆向临界状态过渡。若提升控制棒前，探测器计数为，堆芯的有效增殖系数为；提升控制棒后，探测器计数为，并且，那么可得_______________。
A、0.98
B、0.955
C、1.455
D、0.6467

7、通过提升控制棒使得处于次临界状态的反应堆向临界状态过渡。当控制棒提出50步时，探测器的计数为；当控制棒提升至150步时，此时探测器的计数为。已知。那么临界时的控制棒提出的高度应当为______________步。
A、250
B、300
C、275
D、225

8、通过稀释硼浓度使得处于次临界状态的反应堆向临界状态过渡。当硼浓度为时，探测器计数率为。当硼浓度稀释到时，探测器计数率变为。假设，那么堆芯临界硼浓度_________________________ppm。
A、1180
B、1200
C、1580
D、1560

9、在反应堆启动过程中，外中子源的作用包括：________________。
A、提供自持式裂变最初的中子。
B、快速提升堆芯中子通量水平，避免测量“盲区”。
C、补偿添加控制毒物引起的反应性损失。
D、抑制Xe振荡。

10、反应堆物理启动试验的内容包括_______________。
A、反应堆首次临界
B、低功率试验
C、提升功率试验
D、更换乏燃料

11、利用周期法测量反应性的优点包括：_____________。
A、设备简单、准确可靠
B、不受中子探测器位置的影响
C、测量时间短
D、适用于任何功率情况

12、利用周期法测量反应性的缺点包括：_____________。
A、测量时间长
B、只适用于在零功率工况下测量小的正反应性
C、不适用于刻度控制棒的积分价值
D、设备复杂，精度较低

期末考试

反应堆物理期末考试客观题试卷

1、在压水堆中，主要依靠_______引发裂变反应。
A、快中子
B、所有能量的中子
C、中能中子
D、热中子

2、在采用做核燃料的压水堆中，主要是依靠中子与核燃料中的______发生裂变反应。
A、
B、
C、
D、

3、热中子反应堆内，中子的慢化主要依靠中子与慢化剂的_______反应。
A、弹性散射
B、非弹性散射
C、共振俘获
D、裂变

4、反应堆停堆后，堆芯释热_________，因此堆芯冷却系统_________。
A、主要来源于瞬发中子引发的裂变，必须继续工作
B、主要来源于裂变产物的衰变热，可以停止工作
C、主要来源于缓发中子引发的裂变，必须继续工作
D、主要来源于裂变产物的衰变热，必须继续工作

5、在裂变瞬间释放的中子为______。
A、瞬发中子
B、缓发中子
C、热中子
D、中能中子

6、缓发中子是在__________产生的，在反应堆控制中，缓发中子的效应_________。
A、缓发中子先驱核衰变过程中，不能忽略
B、缓发中子先驱核衰变过程中，可以忽略
C、裂变瞬间，不能忽略
D、裂变瞬间，可以忽略

7、我们在提到热中子时，通常会提到0.0253eV这个能量。实际上这个能量是________________。
A、温度为20℃时，满足Maxwell能量分布的中子的平均能量。
B、温度为20℃时，满足Maxwell能量分布的中子的最可几能量。
C、温度为20℃时，满足Maxwell速率分布的中子的平均速率对应的能量。
D、温度为20℃时，满足Maxwell速率分布的中子的最可几速率对应的能量。

8、仅从反应堆物理的角度来看，下面关于反应堆临界时功率水平的描述正确的是：__________。
A、反应堆只能在某一功率水平下达到临界。
B、反应堆只能在低于某一功率的情况下达到临界。
C、反应堆只能在高于某一功率的情况下达到临界。
D、反应堆可以在任意功率水平下达到临界。

9、已知一个非均匀反应堆堆芯中子能谱如下图所示：那么关于图中三条曲线A、B和C分别对应的是__________________。
A、快中子、中能中子、热中子
B、热中子、快中子、中能中子
C、热中子、中能中子、快中子
D、快中子、热中子、中能中子

10、为了实现核燃料的增殖，需要满足以下条件___________。
A、
B、
C、
D、

11、从安全的角度考虑，反应堆的温度系数___________。
A、必须为负值
B、必须为正值
C、必须为0
D、可以为正值，也可以为负值

12、控制棒的微分价值____________。
A、在堆芯中心位置大、上端和底部小
B、在堆芯中心位置小，上端和底部大
C、在堆芯各处一样大
D、沿着轴向由下向上逐渐增加

13、下面关于化学补偿控制描述错误的是_______________。
A、化学补偿控制是通过调节慢化剂（冷却剂）中的化学毒物的浓度来改变堆芯中子的吸收情况，从而实现对反应性的控制。
B、化学补偿控制的优点之一是对堆芯中子通量分布扰动小。
C、化学补偿控制的优点之一是控制速度快。
D、为了保证慢化剂温度系数为负值，实际中要求慢化剂中的硼浓度不得高于安全限值。

14、对于一个采用作为核燃料的反应堆，已知的缓发中子的总份额为。如果一次性引入的正反应性____________，将会出现瞬发临界现象。
A、
B、
C、
D、

15、一个反应堆运行在较高功率水平。假设某一时刻所有的控制棒一瞬间全部插入堆芯。那么当所有控制棒插入堆芯后，堆芯的功率水平将会_________________。
A、立即变为0。
B、按照平均寿命最长的那组缓发中子的先驱核的半衰期衰减。
C、按照平均寿命最短的那组缓发中子的先驱核的半衰期衰减。
D、按照缓发中子先驱核的平均半衰期衰减。

16、已知一个运行在临界状态的反应堆，在某一时刻引入一个小的负阶跃反应性，之后堆芯中子密度按照下式变化：则在经过足够长的时间后，中子密度变化规律的渐近周期____________s。
A、
B、
C、
D、

17、当反应堆处于超临界状态时，反应堆周期_____________。
A、
B、
C、
D、

18、当反应堆趋近于临界状态时，反应堆周期____________。
A、
B、
C、
D、

19、在输运方程中，的含义为：____________。
A、其它方向和能量的中子发生散射，散射后能量变为E、方向变为的中子数。
B、由裂变反应产生的方向为、能量为E的中子数。
C、由外中子源产生的方向为、能量为E的中子数。
D、以上皆不对。

20、在输运方程中，的含义为：______________。
A、其它方向和能量的中子发生散射，散射后能量变为E、方向变为的中子数。
B、由裂变反应产生的方向为、能量为E的中子数。
C、由外中子源产生的方向为、能量为E的中子数。
D、以上皆不对。

21、中子输运方程求解的对象是______________。
A、中子角密度
B、中子角通量
C、中子密度
D、中子通量密度

22、下面关于燃料管理中基本概念描述不正确的是：_______________。
A、循环长度是核电厂一个运行循环所经历的时间。
B、每次换料更换的燃料组件数称为一批换料量。
C、一批燃料在卸出堆芯时达到的卸料燃耗深度的平均值，称为循环燃耗深度。
D、换料周期是两次停堆换料之间的时间间隔。

23、在反应堆首次启动时，采用的是_______________；在后续循环换料后再启动或运行中停堆再启动时，使用的是_______________。
A、初级中子源；初级中子源
B、初级中子源；次级中子源
C、次级中子源；初级中子源
D、次级中子源；次级中子源

24、对于有外中子源的反应堆，反应堆启动并达到稳定后，堆芯反应性ρ_________。
A、小于0
B、等于0
C、大于0
D、大于1

25、下面关于反应堆临界过程的描述不正确的是__________。
A、反应堆的临界是通过逐步减少堆内的控制毒物、向反应堆引入正反应性来实现的。
B、假设某一时刻堆芯的有效增殖系数为0.97，此时可以一次性向堆芯引入3092pcm的正反应性来使反应堆达到临界。
C、反应堆通过达到超临界使中子计数增加，当中子计数达到要求后向堆芯内引入负反应性使反应堆回到临界。
D、临界过程中，为了保证安全，不得同时稀释硼和提升控制棒来引入正反应性。

26、通过提升控制棒使得处于次临界状态的反应堆向临界状态过渡。若提升控制棒前，探测器计数为，堆芯的有效增殖系数为；提升控制棒后，探测器计数为，并且，那么可得_______________。
A、0.99
B、0.9375
C、2.4375
D、0.39

27、一个装载有82t富集度为3%的的反应堆，以热功率3000MW稳定运行400天后，堆芯燃耗深度为____________。
A、14634
B、16602
C、553392
D、487805

28、已知一个反应堆运行时，堆芯内的热中子通量密度为，此时由于中毒引入的反应性为-678pcm。那么提升反应堆功率，使得堆芯热中子通量密度变为时，由于中毒引入的反应性为____________pcm。
A、-1017
B、-678
C、-452
D、0

29、已知发生裂变时，的产额为6.386%，的产额为0.228%。的衰变常量为，其对热中子的吸收截面为。若取，则当反应堆内热中子通量为时，由于中毒引入的反应性为____________pcm。
A、-50.6
B、-3917.8
C、50.6
D、3917.8

30、反应堆在停堆状态时，。操作员使反应堆向超临界状态过渡，此时。在这个过程中，操作员向反应堆内添加反应性量为_____________pcm。
A、3102
B、10
C、3092
D、3010

31、已知一个采用轻水做慢化剂的圆柱形裸堆，堆芯参数为：、。反应堆的无限增殖系数为。如果堆芯的几何曲率为，那么此时堆芯的有效增殖系数为___________。（结果精确到小数点后4位有效数字）
A、1.0542
B、0.9834
C、1.0704
D、1.0901

32、已知一个有限高圆柱形均匀裸堆，其半径为200cm、高度为390cm，则这个反应堆的几何曲率为_________________。
A、
B、
C、
D、

33、考虑一个采用做核燃料的均匀反应堆。已知混合后，慢化剂的宏观吸收截面为，热中子年龄为，的宏观吸收截面为，整个堆芯的扩散系数为，则此时堆芯的徙动长度为___________cm。（结果精确到小数点后2位有效数字）
A、5.4585
B、5.5408
C、5.9684
D、29.7956

34、已知石墨对热中子的微观吸收截面为，热中子在其中的扩散系数为。若取石墨的密度为，则石墨的扩散长度为_________cm。
A、48.653
B、2367.11
C、
D、

35、考虑一个由和石墨均匀混合而成的球形反应堆。其中石墨和的核子数密度的比值为，若已知对热中子的吸收截面为575barn，石墨对热中子的吸收截面为0.003barn，则对于该反应堆，其热中子利用系数为__________。
A、0.7931
B、1
C、0.99
D、0.2069

36、一个热功率为2895MW的反应堆，运行400天所消耗的的质量为_________Kg。（取俘获裂变比）
A、1416
B、1221
C、
D、

37、假设的密度为，已知对热中子的吸收截面为2.7barn。取阿伏加德罗常数为，则对热中子的宏观吸收截面__________。
A、0.1298
B、0.001298
C、
D、

38、已知一个反应堆，堆芯的平均宏观裂变截面为，堆芯的宏观吸收截面为。反应堆运行时堆芯热中子通量为，反应堆的体积约为。如果认为每次裂变释放的能量为，那么此时堆芯的功率水平为P=______________MW。
A、2252
B、2306
C、
D、

39、已知一个大型电站反应堆运行在80%FP功率水平下，且处于平衡Xe中毒状态，此时堆芯中子通量水平较高。如果将堆芯功率水平由80%FP提升至95%FP，那么此时堆芯的Xe浓度将会____________________。
A、先增加、后减小
B、先减小、后增加
C、一直减小
D、一直增加

40、在压水堆中，一回路水的作用包括：_____________________。
A、核燃料
B、慢化剂
C、冷却剂
D、结构材料

41、从反应堆物理的角度看，好的慢化剂应当具有以下性质：__________。
A、较大的慢化能力
B、较大的慢化比
C、较大的吸收截面
D、较大的裂变截面

42、在推导中子扩散方程时，我们是从中子数守恒(中子数平衡)的原则出发进行推导的。即认为：产生率-消失率那么中子的消失率包括：___________________。
A、从堆芯中穿出外表面的净中子数
B、堆芯介质吸收的中子数
C、由于发生散射反应，散射到其他能量的中子数
D、由与发生散射反应，由其他能量散射到当前能量E的中子数

43、在推导中子扩散方程时，我们是从中子数守恒(中子数平衡)的原则出发进行推导的。即认为：产生率-消失率那么中子的产生率包括：___________________。
A、由裂变反应产生的中子数
B、由外中子源产生的中子数
C、由于发生散射反应，散射到其他能量的中子数
D、由于发生散射反应，由其他能量散射到当前能量的中子数

44、反射层的作用包括________________。
A、将堆芯的泄漏中子反射回去，减小中子的泄漏率。
B、对泄漏出堆芯的中子进行慢化。
C、使堆芯边缘的功率分布变得平坦。
D、吸收从堆芯泄漏出的中子发生裂变反应，产生能量。

45、根据反射层的作用，下面适合做反射层的材料包括：_________________。
A、
B、
C、
D、

46、在压水堆中，常用的反应性控制方式包括：_________________。 ?
A、控制棒控制
B、化学补偿控制
C、可燃毒物控制
D、燃料分区布置

47、反应性控制的主要任务包括：_______________。
A、反应性补偿控制
B、功率调节控制
C、紧急控制（紧急停堆）
D、延长堆芯寿期

48、对于“外-内分区交替换料方案”，其优点包括下面的______________。
A、局部功率峰因子低。
B、整个堆芯的功率峰因子较低。
C、提高了中子利用的经济性，延长了堆芯寿期。
D、减少了压力容器的中子注量，延长了压力容器和反应堆的使用寿命。

49、对于“外-内交替换料方案”，其缺点包括下面的__________________。
A、每个循环都需使用可燃毒物，如果设计不当会带来可燃毒物反应性惩罚。
B、中子泄漏较强，中子利用经济性降低。
C、压力容器受到的辐照较强。
D、每个循环都需使用可燃毒物，功率峰可能随燃耗增加而增大，使得换料方案设计变得非常复杂。

50、对于“低泄漏换料方案”，其优点包括下面的_______________。 ?
A、局部功率峰因子低。
B、整个堆芯的功率峰因子较低。
C、提高了中子利用的经济性，延长了堆芯寿期。
D、减少了压力容器的中子注量，延长了压力容器和反应堆的使用寿命。

51、对于“低泄漏换料方案”，其缺点包括下面的_______________。
A、中子泄漏较强，中子利用经济性降低。
B、压力容器受到的辐照较强。
C、每个循环都需要使用可燃毒物抑制功率峰，可能带来反应性惩罚。
D、每个循环都需要使用可燃毒物，功率峰可能随燃耗增加而增大，使得换料方案设计变得非常复杂。

52、在反应堆启动过程中，外中子源的作用包括：________________。
A、提供自持式裂变最初的中子。
B、快速提升堆芯中子通量水平，避免测量“盲区”。
C、补偿添加控制毒物引起的反应性损失。
D、抑制Xe振荡。

中国大学核反应堆物理

中国大学核反应堆物理是一门涵盖多个学科领域的综合性学科，主要研究核反应堆的基本原理、结构设计、燃料管理、安全控制等方面的理论与应用问题。该学科的发展与应用，为我国核能事业的发展做出了积极贡献。

历史沿革

20世纪50年代初，我国开始从苏联引进核反应堆技术，建造了神华、东岳和陕北三个核反应堆。为了掌握核反应堆的运行原理和技术，我国于1958年在清华大学成立了核反应堆工程系，并开展了核反应堆工程教育和研究。此后，我国先后在北京、上海、成都、沈阳等地建立了多个大学核反应堆实验室，形成了较为完备的核反应堆物理人才培养和研究的体系。