科目代碼：3601

科目名稱：高等核反應(yīng)堆物理分析

一、考試的總體要求

掌握中子與原子核相互作用的機理、中子截面和核反應(yīng)率的定義;了解非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴散方程及其理論推導(dǎo);掌握中子的彈性散射過程、擴散-年齡近似、雙群擴散理論、多群擴散理論、柵格的非均勻效應(yīng);了解核燃料中重同位素成分隨時間的變化、核燃料的轉(zhuǎn)換與循環(huán)、可燃毒物控制及化學(xué)補償控制。熟練掌握核裂變過程;單速中子擴散方程;無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜、均勻介質(zhì)中的共振吸收;裂變產(chǎn)物中毒、反應(yīng)性隨時間的變化與燃耗深度;反應(yīng)性溫度系數(shù);反應(yīng)性控制的任務(wù)和方式。熟練掌握多普勒效應(yīng);擴散長度;均勻裸堆的單群擴散方程及其解、熱中子反應(yīng)堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應(yīng)堆曲率和臨界計算、有反射層反應(yīng)堆的單群擴散理論及計算;單根中心控制棒價值的計算;點堆動態(tài)方程、反應(yīng)堆周期;掌握中子輸運理論與中子輸運方程，了解中子輸運方程數(shù)值求解方法。

二、考試的內(nèi)容

1.核反應(yīng)堆的中子物理基礎(chǔ)：中子與原子核的相互作用，中子截面和核反應(yīng)率，共振吸收，核裂變過程(裂變能量的釋放、反應(yīng)堆功率和中子通量密度的關(guān)系、裂變產(chǎn)物與裂變中子的發(fā)射)，鏈式裂變反應(yīng)，四因子模型。

2.中子慢化和慢化能譜：中子的彈性散射過程(彈性散射時能量的變化、彈性散射中子能量的分布、對數(shù)能降和平均對數(shù)能降增量、平均散射角余弦、慢化劑的選擇、彈性慢化時間)，無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化能譜(無限均勻介質(zhì)內(nèi)中子的慢化方程、在含氫介質(zhì)內(nèi)的慢化、在A>1的無限介質(zhì)內(nèi)的慢化)，均勻介質(zhì)中的共振吸收(共振峰間距很大時的逃脫共振吸收幾率、有效共振積分的近似計算、溫度對共振吸收的影響)，熱中子能譜和熱中子平均截面。

3.中子輸運與擴散理論：單能中子擴散方程(斐克定律、單能擴散方程的建立、擴散方程的邊界條件、斐克定律和擴散理論的適用范圍)，非增殖介質(zhì)內(nèi)中子擴散方程的解，擴散長度、化慢長度、動長度;中子輸運方程。

4.均勻反應(yīng)堆的臨界理論：均勻裸堆的單群理論(均勻裸堆的單群擴散方程及其解、熱中子反應(yīng)堆的臨界條件、各種幾何形狀的裸堆的幾何曲率和中子通量密度分布、反應(yīng)堆曲率和臨界計算任務(wù)、單群理論的修正)，有反射層反應(yīng)堆的單群擴散理論(反射層的作用、一側(cè)帶有反射層的反應(yīng)堆、反射層節(jié)省)，中子通量密度分布不均勻系數(shù)和中子通量密度分布展平的概念。

5.分群擴散理論：與能量相關(guān)的中子擴散方程和分群擴散理論(與能量相關(guān)的中子擴散方程、分群擴散理論及多群中子擴散方程、群常數(shù)的計算)，雙群擴散理論(雙群常數(shù)與雙群方程、雙群方程的解、雙群臨界方程及中子通量密度分布)，多群擴散方程的數(shù)值解法。

6.柵格的非均勻效應(yīng)與均勻化群常數(shù)的計算：柵格的非均勻效應(yīng)，柵格的均勻化處理(柵格的均勻化，堆芯的均勻化截面計算)，柵格的均勻化長度的計算(積分輸運理論的基本方程、碰撞概率方程的解及少數(shù)群常數(shù)的計算)，燃料組件內(nèi)均勻化通量密度分布及少數(shù)常數(shù)的計算，共振區(qū)群常數(shù)的計算，柵格幾何參數(shù)的選擇。

7.反應(yīng)性隨時間的變化：核燃料中重同位素成分隨時間的變化(重同位素的燃耗鏈及裂變產(chǎn)物鏈、核燃料中重同位素的燃耗方程、燃耗方程的解)裂變產(chǎn)物中毒(氙-135中毒、釤-149中毒、其它裂變產(chǎn)物中毒)反應(yīng)性隨時間的變化與燃耗深度，核燃料的轉(zhuǎn)換與增殖(轉(zhuǎn)換與增殖、幾種動力堆的燃料循環(huán)、核燃料管理)

8.溫度效應(yīng)和反應(yīng)性控制：反應(yīng)性溫度系數(shù)(反應(yīng)性溫度系數(shù)及其對核反應(yīng)堆穩(wěn)定性的影響、燃料溫度系數(shù)、慢化劑溫度系數(shù)、其它反應(yīng)性系數(shù)、溫度系數(shù)的計算)，反應(yīng)性控制的任務(wù)和方式(反應(yīng)性控制中所用的幾個物理量、反應(yīng)性控制的任務(wù)、反應(yīng)性控制的方式)，控制棒控制(控制棒作用和一般考慮、控制棒價值的計算控制棒插入深度對控制棒價值和功率分布的影響、控制棒間的干涉效應(yīng)、控制棒插入不同深度對堆芯功率分布的影響)，可燃毒物控制(可燃毒物的作用、可燃毒物的分布及其對反應(yīng)性的影響、可燃毒物的計算)，化學(xué)補償控制。

9.核反應(yīng)堆動力學(xué)：緩發(fā)中子的作用，點堆中子動力學(xué)，階躍擾動時的點堆模型動態(tài)方程的解，反應(yīng)堆周期(反應(yīng)堆周期、不同反應(yīng)性引入時反應(yīng)堆的響應(yīng)特征)，點堆動態(tài)方程的數(shù)值解法。

三、考試的題型

考試題型主要包括：填空題、簡答題和計算題。