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第一章　绪论1

第一节 引言1

第二节　核能在我国能源发展中的作用2

第三节　典型核动力堆6

一、压水堆9

二、重水堆10

三、高温气冷堆10

四、钠冷快中子堆11

五、聚变-裂变混合堆11

第四节　本书的内容和范围12

参考文献14

第二章　核反应堆设计概论16

第一节　引言16

第二节　堆芯设计综述18

一、堆芯物理设计18

二、堆芯热工水力设计20

三、堆芯结构设计21

四、安全评价与经济分析23

第三节　堆芯设计准则25

一、堆芯物理设计准则25

二、堆芯热工设计准则26

第四节　堆芯方案设计计算流程27

一、堆芯总体方案设计模块27

二、宏观群常数模块27

三、通量-功率-反应性模块29

四、热工-水力模块29

五、控制-调节模块29

六、燃耗模块30

七、燃耗经济分析模块30

第五节　堆芯主要参数的确定31

一、堆芯方案设计的任务31

二、堆芯几何大小的确定32

三、基本燃料栅元的确定37

四、反应性控制设计40

五、堆芯内燃料管理方案设计48

六、堆芯热工参数的确定52

参考文献55

第三章　堆芯物理设计计算57

第一节　堆芯物理设计计算综述57

一、设计计算流程57

二、设计计算的计算机程序60

第二节　群常数的计算61

一、引言61

二、核截面数据库71

三、计算少群常数的基本方法73

四、栅元的平均少群常数计算程序（LEOPARD）78

五、燃料组件平均的少群常数计算91

第三节　功率分布和反应性设计计算96

一、引言96

二、基本的计算理论97

三、功率分布及不均匀系数113

四、反应性设计计算122

五、动态参数的计算130

第四节　燃耗分析和堆芯燃料管理135

一、引言135

二、燃耗分析的基本方法137

三、燃耗计算程序简介146

四、燃料栅元燃耗计算150

五、堆芯燃耗计算与燃料管理158

参考文献166

第四章　堆芯热工水力设计169

第一节　引言169

一、热工水力设计的主要任务169

二、计算模型和数值分析方法170

三、设计参数的选择171

第二节　单通道模型稳态热工设计173

一、一般步骤和方法173

二、平均通道计算173

三、热通道计算177

第三节　子通道模型热工分析181

一、引言181

二、流体动力学方程182

三、两相流模型184

四、方程的求解190

五、全堆芯分析191

参考文献200

第五章　核反应堆结构和燃料元件的设计201

第一节　引言201

第二节　典型核反应堆简述201

一、压水堆202

二、重水堆208

三、高温气冷堆208

四、钠冷快中子堆211

五、聚变-裂变混合堆213

第三节　结构设计简述216

一、反应堆结构设计及其作用216

二、反应堆结构设计要求221

三、燃料元件的结构设计222

四、轻水堆燃料元件设计准则和限制224

第四节　轻水堆燃料元件简化模型程序227

一、程序适用范围227

二、计算步骤与公式228

第五节　燃料元件微观模型程序237

一、假设条件238

二、力学方程239

三、应力的位移解法241

四、轴向力平衡244

五、时间步进246

六、芯块开裂的影响250

第六节　高温气冷堆燃料元件251

一、石墨包壳的辐照寿命251

二、力学方程252

三、有限元解法255

参考文献257

第六章　反应堆安全分析259

第一节　引言259

一、反应堆安全分析的目的259

二、运行与事故工况的分类及其验收准则263

第二节　安全分析模型与程序概论270

一、核电厂系统分析模型与程序270

二、核电厂部件分析程序274

三、堆芯中子物理分析程序275

四、燃料元件行为分析程序278

五、放射性后果分析程序278

第三节　典型安全分析程序279

一、TRAC-PF 1的流体动力学模型279

二、构件热传导模型288

三、数值处理和求解方法292

四、系统的部件模化300

第四节　典型事故的安全分析302

一、压水堆系统的部件划分302

二、压力容器内的节段划分304

三、稳态和瞬态计算结果的分析307

第五节　反应堆概率安全评价方法316

一、概率安全评价的基本方法318

二、主要研究成果及方法的局限性325

参考文献327

附录A ASME规范中的一些规定333

附录B 弹性力学中的基本符号与公式337

附录C 国际单位制（SI）350