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第1章　核电厂运行物理基础理论1

1.1　概述1

1.2　原子核结构1

1.2.1 质子与中子2

1.2.2　核素与同位素3

1.2.3　放射性与原子核衰变4

1.2.4　原子核的结合能6

1.3　中子与物质的相互作用9

1.3.1 中子与原子核相互作用机理9

1.3.2 中子与原子核相互作用形式10

1.4 中子核反应截面和核反应率11

1.4.1 中子核反应截面11

1.4.2　核反应率12

1.5　裂变反应13

1.5.1 可裂变核素13

1.5.2 裂变能14

1.5.3 裂变产物15

1.5.4　裂变中子16

1.6　中子慢化17

1.7 中子扩散19

1.8　链式反应22

1.9　反应堆临界23

1.9.1　增殖因数24

1.9.2 临界计算与临界方程25

1.9.3 中子通量密度分布27

1.9.4　栅格的非均匀效应29

1.10　中子通量密度与核反应堆功率30

第2章　反应性33

2.1　概述33

2.2　反应性33

2.2.1 定义33

2.2.2　剩余反应性35

2.2.3　停堆反应性36

2.2.4　一次允许释放的反应性37

2.2.5 测量方法38

2.3　点堆动力学方程38

2.3.1 不考虑缓发中子的点堆动态方程38

2.3.2 考虑缓发中子的点堆动态方程40

2.3.3 阶跃扰动时点堆模型动态方程的解41

2.4　反应堆周期42

2.4.1 定义42

2.4.2　反应堆倍周期43

2.4.3 次临界周期44

2.4.4　反应堆周期测量45

2.4.5　瞬发临界概念48

2.5　启动率49

第3章　反应性系数52

3.1　概述52

3.2　温度系数52

3.2.1 燃料温度（Doppler）系数53

3.2.2　慢化剂温度系数59

3.3　空泡系数71

3.4　压力系数72

3.5　功率系数与功率亏损72

3.5.1　Doppler功率亏损73

3.5.2　慢化剂功率亏损74

3.5.3 总功率系数与总功率亏损78

3.6　再分布效应80

3.6.1　BOL的慢化剂亏损和再分布80

3.6.2　EOL的慢化剂亏损和再分布84

3.6.3 EOL轴向燃耗对再分布的影响84

第4章　燃耗与中毒88

4.1　概述88

4.2　核燃料同位素的产生与消耗89

4.3　裂变产物的毒性91

4.3.1　毒性与反应性91

4.3.2 氙毒（135Xe）94

4.3.3　钐毒（149Sm）107

4.3.4　其他毒物110

4.4　堆芯寿期、燃耗、核燃料转换与换料112

4.4.1　堆芯寿期112

4.4.2　燃耗113

4.4.3　核燃料转换114

4.4.4　换料117

第5章　反应性控制121

5.1　概述121

5.2　化学补偿控制122

5.2.1　化学补偿毒物的重要性122

5.2.2　硼的特性122

5.2.3 一回路冷却剂中的硼酸浓度123

5.2.4　硼微分价值124

5.2.5　硼的稀释与硼化126

5.3　可燃毒物控制128

5.3.1 可燃毒物的重要性128

5.3.2 均匀可燃毒物下的Keff128

5.3.3　可燃毒物棒及其自屏效应129

5.3.4　堆内可燃毒物棒的布置130

5.4　控制棒132

5.4.1　控制棒及其重要性132

5.4.2　控制棒特性135

5.4.3　控制棒对Keff的影响137

5.4.4　控制棒价值138

5.4.5　控制棒的运行要求143

第6章　反应堆功率分布及其限制148

6.1　概述148

6.2　反应堆功率分布149

6.2.1　理论分析149

6.2.2　实际测量151

6.3　反应堆功率分布限制155

6.3.1　峰功率限制155

6.3.2　峰值因子155

6.4　轴向功率分布157

6.4.1 轴向功率偏差与轴向（功率）偏移159

6.4.2 轴向功率偏差的运行限制条件161

6.4.3 轴向功率偏差的确定164

6.4.4 常轴向（功率）偏移的运行165

6.5　径向功率分布171

6.5.1 功率水平对径向功率分布的影响171

6.5.2 氙对径向功率分布的影响173

6.5.3　控制棒对径向功率分布的影响173

6.5.4 象限功率倾斜比174

6.5.5 象限功率倾斜比的运行限制条件175

第7章 反应堆启动与停堆过程中的几个问题178

7.1　概述178

7.2　反应堆启动过程中的几个问题178

7.2.1　趋近临界的基本原理178

7.2.2 临界条件的估算182

7.2.3　中子源186

7.2.4　最低临界温度188

7.2.5 临界点的选取189

7.2.6 正常启动到临界过程中的注意点190

7.2.7　启动过程中的异常现象192

7.3　停堆过程中的几个问题193

7.3.1　停堆深度（SDM）193

7.3.2　停堆深度的运行限制条件193

7.3.3　停堆深度的确定195

7.3.4　停堆过程中的异常现象203

参考文献206

附录　核电厂技术规格书207