核反应堆物理分析课后答案(更新版)(1)

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核反应堆物理分析课后答案(更新版)(1)(1)

1 核反应堆物理分析答案

第一章

1-1.某压水堆采用UO 2作燃料,其富集度为2.43%(质量),密度为10000kg/m3。试计算:当中子能量为0.0253eV 时,UO 2的宏观吸收截面和宏观裂变截面。 解:由18页表1-3查得,0.0253eV 时:(5)680.9,(5)583.5,(8) 2.7a f a U b U b U b σσσ=== 由289页附录3查得,0.0253eV 时:()0.00027b a O σ= 以c 5表示富集铀内U-235与U 的核子数之比,ε表示富集度,则有:

555235235238(1)

c c c ε=+- 151(10.9874(1))0.0246c ε

-=+-= 255283222M(UO )235238(1)162269.91000()() 2.2310()M(UO )

A c c UO N N UO m ρ-=+-+⨯=⨯==⨯ 所以,26352(5)() 5.4910

()N U c N UO m -==⨯ 28

352(8)(1)() 2.1810()N U c N UO m -=-=⨯

2832()2() 4.4610()N O N UO m -==⨯ 2112()(5)(5)(8)(8)()()

0.0549680.9 2.18 2.7 4.460.0002743.2()()(5)(5)0.0549583.532.0()a a a a f f UO N U U N U U N O O m UO N U U m σσσσ--∑=++=⨯+⨯+⨯=∑==⨯=

1-2.某反应堆堆芯由U-235,H 2O 和Al 组成,各元素所占体积比分别为0.002,0.6和0.398,计算堆芯的总吸收截面(E=0.0253eV)。

解:由18页表1-3查得,0.0253eV 时: (5)680.9a U b σ= 由289页附录3查得,0.0253eV 时:112() 1.5,() 2.2a a Al m H O m --∑=∑=,()238.03,M U = 33()19.0510/U kg m ρ=⨯

可得天然U 核子数密度283()1000()/() 4.8210()A N U U N M U m ρ-==⨯

则纯U-235的宏观吸收截面:1(5)(5)(5) 4.82680.93279.2

()a a U N U U m σ-∑=⨯=⨯= 总的宏观吸收截面:120.002(5)0.6()0.398()8.4()a a a a U H O Al m -∑=∑+∑+∑=

1-6题

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