《核反應(yīng)堆物理分析習(xí)題答案第七章.ppt》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《核反應(yīng)堆物理分析習(xí)題答案第七章.ppt（17頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1.兩個(gè)體積功率密度相同的超熱堆（超熱=1019中子/米2秒；Xe超=10靶恩）和熱中子反應(yīng)堆（ =51017中子/米2秒， Xe熱=3105靶恩）中氙平衡濃度之比值？,解：,平衡氙濃度：,假設(shè)對(duì)于超熱對(duì)和熱堆若單次裂變平均能量相等,若假設(shè)裂變產(chǎn)額與中子能量無(wú)關(guān),,,,,,兩個(gè)堆的裂變反應(yīng)率相等,,,,,,,,兩個(gè)堆相等,,,2.試求：當(dāng)反應(yīng)堆的功率增加時(shí)，碘和氙的平衡濃度之間的關(guān)系如何變化？,I-135和Xe-135的產(chǎn)生和消失,解：,由圖可知，在碘達(dá)到平衡時(shí)，有：,瞬間增大，令= + ,增大通量密度瞬間碘的產(chǎn)生率：,增大通量密度瞬間碘的消失率：,（2）,（3）,（1）,利用（1）的等式關(guān)系
2、，并比較（2）、（3）兩式,定性分析：,,（2）、（3）兩式的差異在于：,由 引致的產(chǎn)生率：,由 引致的消失率率：,I是碘的衰變常量，表示衰變概率，恒小于1,,,在開(kāi)始階段I-135的濃度是凈增長(zhǎng)的！,（4）,（5）,（6）,增大通量密度瞬間碘的消失率：,,由中子通量密度增大，導(dǎo)致的I-135增量對(duì)于t時(shí)刻碘衰變的率的貢獻(xiàn),,在經(jīng)歷時(shí)間t后，消失率為：,,,（7）,,,平衡碘消失項(xiàng),在經(jīng)歷時(shí)間t后，消失率為：,,,再次與（2）式進(jìn)行比較,,,經(jīng)歷時(shí)間t后，如果：,,經(jīng)歷時(shí)間t后，再次達(dá)到I-135平衡,,（2）式=（7）式,對(duì)于Xe-135的定性分析，是可以采用與I-135同樣的方法的，分別從
3、產(chǎn)生和消失的角度，關(guān)鍵是找到引發(fā)打破平衡的因素。不再贅述。,定量分析：,,I-135濃度隨時(shí)間變化：,Xe-135濃度隨時(shí)間變化：,（9）,（10）,先解出方程（9），代入（10），求解,*注意初始條件：NI(0)=NI();NXe(0)=NXe(),,突然提升功率時(shí)I-135和Xe-135的濃度變化曲線(xiàn),12.試證明在恒定中子通量密度0下運(yùn)行的反應(yīng)堆，停堆以后出現(xiàn)最大氙-135值的時(shí)間為tmax為,解：,停堆后氙平衡被打破，氙濃度變化為：,對(duì)上式求導(dǎo)，令導(dǎo)函數(shù)為零,求最大氙濃度時(shí)間,,對(duì)上式求導(dǎo)，令t=0，可以求出停堆瞬間氙的變化率。結(jié)論是：當(dāng)02.761015中子/米2秒時(shí)會(huì)出現(xiàn)停堆瞬間氙
4、濃度增加，對(duì)于大型核動(dòng)力反應(yīng)堆通常在功率工況下02.761015中子/米2秒.,經(jīng)整理，得：,右邊分式上下同除以,I=2.8710-5；Xe=2.0910-5,,,,,1,,,,15.一座反應(yīng)堆在1018中子/米2秒熱中子通量密度下運(yùn)行了很長(zhǎng)時(shí)間，然后完全停堆。試問(wèn)氙濃度升到最大值將需要多長(zhǎng)時(shí)間？此時(shí)氙中毒的數(shù)值為多少？（設(shè)f/a=0.6）,解：,利用上一題的結(jié)論，最大氙濃度時(shí)間為：,代入：,I=2.8710-5；Xe=2.0910-5,0=1018；aXe=3510-28,,,,得：,tmax=4.066104s,11.3h,將解得的t代入方程：,可求得最大氙濃度NXemax,,,最大氙毒性：,由：,得：,代入tmax,,,,,max=？,,
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