Лекции по ядерной физике

Раздел

Физические основы получения ядерной энергии

1.1 Строение вещества

1.2 Строение и характеристики атомов

1.3 Строение ядер и свойства ядерных сил

1.4. Энергия связи и устойчивость ядер

1.5. Закономерность и характеристики радиоактивного распада

Нейтронные ядерные реакции

2.1. Основные типы нейтронных реакций в ядерном реакторе

2.2. Особенности реакции деления и их практическое значение

2.3. Основные характеристики нейтронных полей

2.4 Скорости нейтронных реакций и их характеристики

Критичность реактора и условия ее реализации

3.1 Условия осуществления критичности реактора

3.2 Нейтронный цикл в тепловом ядерном реакторе

Характеристики структуры активных зон тепловых реакторов

4.1 Ядерное топливо

4.2. Замедлитель

4.3. Теплоноситель

4.4. Параметры структуры активных зон гетерогенных ЭЯР

Замедление нейтронов в реакторе и его размножающие свойства

5.1. Общие начальные рассуждения

5.2. Характеристики замедляющих свойств веществ

5.3. Возраст нейтронов в среде

5.4. Уравнение возраста Ферми и его решение

5.5. Вероятность избежания утечки замедляющихся нейтронов

5.6. Спектр замедляющихся нейтронов (спектр Ферми) в гомогенной непоглощающей среде

5.7. Время замедления нейтронов в среде активной зоны

Краткие выводы к главе 5

Диффузия и размножающие свойства теплового реактора

Введение в главу 6

6.1. Закон диффузии тепловых нейтронов и длина диффузии

6.2. Скорость утечки тепловых нейтронов из единичного объёма

6.3. Волновое уравнение, уравнение критичности реактора и величина вероятности избежания утечки тепловых нейтронов

6.4. Геометрический параметр цилиндрического реактора без отражателя и поле тепловых нейтронов в нём

Краткие выводы к главе 6

Уран-235, плутоний-239 и размножающие свойства реактора

7.1. Константа η

7.2. Коэффициент использования тепловых нейтронов

Краткие выводы к главе 7

Уран-238 и размножающие свойства реактора

8.1. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах

8.2. Вероятность избежания резонансного захвата

Краткие выводы к главе 8

Критические размеры и нейтронное поле в реакторе с отражателем

9.1. Отражатель теплового реактора

9.2. Эффективная добавка (δэ)

9.3. Геометрический параметр и поле тепловых нейтронов в гомогенной цилиндрической активной зоне с отражателем

9.4. Особенности нейтронного поля в гетерогенном реакторе с отражателем

9.5. Показатели неравномерности нейтронного поля в реакторах и методы снижения неравномерности

Краткие выводы к главе 9

Температурные эффекты реактивности реактора

10.1. Температурный эффект и температурный коэффициент реактивности реактора

10.2. Условие устойчивости энергетического реактора.

10.3. Чем определяется форма кривой ТЭР реактора?

10.4. Условные составляющие ТЭР и ТКР

10.5. Материальные составляющие ТЭР (ТКР) реактора

Кинетика реактора

Введение

11.1. Элементарная кинетика теплового реактора

11.2. Среднее время жизни поколения нейтронов в тепловом реакторе

11.3. Период реактора, период удвоения мощности и их взаимосвязь

Кинетика реактора с учетом запаздывающих нейтронов

12.1. Система дифференциальных уравнений кинетики реактора с учётом шести групп запаздывающих нейтронов.

12.2. Переходные процессы при сообщении реактору отрицательной реактивности

12.3. Переходные процессы при сообщении реактору положительных реактивностей

12.4. Особенности переходных процессов при сообщении реактору малых и больших реактивностей

12.5. Как управляют реактором на малых уровнях мощности?

Кинетика подкритического реактора

Введение

13.1. Источники нейтронов в подкритическом реакторе

13.2. Устанавливающаяся в подкритическом реакторе плотность нейтронов

13.3. Переходные процессы при изменениях степени подкритичности реактора

13.4. Время практического установления подкритической плотности нейтронов в реакторе после скачкообразного изменения степени подкрити

13.5. Процедура ступенчатого пуска и ядерная безопасность реактора

Изменение запаса реактивности при работе реактора

Понятие общего и оперативного запаса реактивности реактора

Закономерности выгорания топлива

15.1. Дифференциальное уравнение выгорания урана-235

15.2. Энерговыработка реактора (W)

15.3. Потери запаса реактивности с выгоранием топлива

15.4. Основные характеристики выгорания

Уменьшение запаса реактивности за счёт шлакования топлива

16.1. Количественные меры шлакования

16.2. Кинетика роста потерь реактивности за счёт шлакования.

Увеличение запаса реактивности с воспроизводством топлива

17.1. Схема образования и убыли вторичного топлива

17.2. Система дифференциальных уравнений воспроизводства плутония-239

17.3. Рост запаса реактивности с воспроизводством плутония-239

17.4. Коэффициент воспроизводства ядерного топлива

Использование выгорающих поглотителей

18.1. Характеристики наиболее распространённых выгорающих поглотителей

18.2. Факторы, определяющие скорость выгорания ВП.

18.3. Характер изменения реактивности при разных способах размещения ВП

18.4. Кривая энерговыработки активной зоны реактора

Отравление реактора ксеноном

Введение

19.1. Схема образования и убыли 135Xe и дифференциальные уравнения отравления реактора ксеноном

19.2. Стационарное отравление реактора ксеноном.

19.3. Переотравление после останова реактора («йодная яма»)

19.4. Переотравления реактора ксеноном после изменения уровня мощности

19.5. Расчёт изменений потерь реактивности за счёт переотравлений реактора.

Отравление реактора самарием-149

20.1 Схема образования-убыли 149Sm и уравнения отравления реактора самарием.

20.2. Потери реактивности при стационарном отравлении реактора самарием

20.3. Закономерность роста потерь реактивности на отравление самарием до выхода реактора на стационарный уровень отравления

20.4. Нестационарное переотравление реактора самарием после останова («прометиевый провал»)

20.5. Переотравление самарием после пуска длительно стоявшего реактора

20.6. Нестационарное переотравление реактора самарием после перевода реактора на более высокий или более низкий уровень мощности

Эффективность стержня-поглотителя и группы поглотителей

21.1. Действие вводимого в активную зону стержня-поглотителя

21.2. Характеристика положения стержня-поглотителя в активной зоне

21.3. Понятия об интегральной и дифференциальной эффективности

21.4. Эффективный радиус стержня-поглотителя

21.5. Физический вес центрального стержня-поглотителя полной длины

21.6. Физический вес нецентрального подвижного поглотителя

21.7. Характеристики поглотителей – кривые интегральной и дифференциальной эффективности

21.8. Изменение реактивности реактора при перемещении стержня

21.9. Особенности характеристик укороченных поглотителей

21.10. Интерференция подвижных стержней-поглотителей

20.11. Простейшие методы градуировки подвижных поглотителей

Борное регулирование ВВЭР

22.1. Сущность борного регулирования

22.2. Характер изменения концентрации борной кислоты в первом контуре при водообмене

22.3. Эффективность борной кислоты

22.4. Факторы, определяющие величину дифференциальной эффективности борной кислоты