核反應(yīng)堆物理分析習(xí)題答案

1、第二章第二章1、H和O在1000eV到1eV能量范圍內(nèi)的散射截面似為常數(shù)，分別為20b和38b.計算的以及在和中子從1000eV慢化到1eV所需要的碰撞次數(shù)。2HO?2HO解：不難得出，的散射截面與平均對數(shù)能降應(yīng)有下列關(guān)系：2HO222HOHOHHOO???????????即2(2)2HOHOHHOO?????????????2(2)(2)HOHHOOHO????????????查附錄3，可知平均對數(shù)能降：，，代入計算得：1.000H?

2、?0.120O??2(2201.000380.120)(22038)0.571HO?????????可得平均碰撞次數(shù)：221ln()ln(1.0001)0.57112.0912.1CHONEE?????2設(shè)表示L系中速度速度的中子彈性散射后速度在附近內(nèi)的概()fd?????????d??率。假定在C系中散射是各向同性的，求的表達(dá)式，并求一次碰撞后的()fd??????平均速度。解：由：212Em????得：2dEmd??????()(1

3、)dEfEEdEE????????EEE????=()fd??????22(1)d???????????????()fd??????????????322(1)3(1)??????6.在討論中子熱化時，認(rèn)為熱中子源項是從某給定分解能以上能區(qū)的中子，經(jīng)過()QEcE彈性散射慢化二來的。設(shè)慢化能譜服從分布，試求在氫介質(zhì)內(nèi)每秒每單位()E?E??體積內(nèi)由以上能區(qū)，（1）散射到能量為的單位能量間隔內(nèi)之中子數(shù)cE()cEEE?()QE（2）散射到

4、能量區(qū)間的中子數(shù)。1gggEEE????gQ解：（1）由題意可知：()()()()cEsQEEEfEEdE??????????對于氫介質(zhì)而言，一次碰撞就足以使中子越過中能區(qū)，可以認(rèn)為宏觀截面為常數(shù)：第二章第二章282828282828()4.820105.40102.681100.476106.025100.1651028.30aMkT?????????????????235235282822()()0.00844.820108.910

5、0.360()()261.784()()0.649262.793ssststUUHOHOAlAl??????????????????????則中子溫度為：??11.4655.94aMnMtstkTTTK???????????????熱中子的平均吸收截面：??0.02532931.128aanT???代入數(shù)據(jù)，知：2352()4.462()0.393()0.1363aaaUbHObAlb??????則平均宏觀吸收截面為：235223512

6、()()()23.382aaHOaAlaUNUNHONAlm????????????則熱中子利用系數(shù)：235235()91.98%aUaNUf?????8.計算溫度為535.5K，密度為的的熱中子平均宏觀吸收截面。330.80210kgm??2HO解：已經(jīng)的相關(guān)參數(shù)，，可得：2HO3318.0150.80210Mgmolkgm?????362328100.802106.02102.681018.015ANNM????????已知波爾茲曼

7、常數(shù)，則：2311.3810kJK?????231.3810535.5739.00.4619MkTJeV??????查附錄3，得熱中子對應(yīng)能量下，由“0.6640.948103asbb??????1?”：律：????0.02530.02530.4914aMaMkTkTb????中子溫度：2()2180.491410.46535.510.46577.8103aMnMsAkTNTTKN???????????????????????對于這種“