核反应堆物理分析习题答案.doc

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1、1、H和O在1000eV到1eV能量范围内的散射截面似为常数，分别为20b和38b.计算的以及在和中子从1000eV慢化到1eV所需要的碰撞次数。解：不难得出，的散射截面与平均对数能降应有下列关系：即查附录3，可知平均对数能降：，，代入计算得：可得平均碰撞次数：2．设表示L系中速度速度的中子弹性散射后速度在附近内的概率。假定在C系中散射是各向同性的，求的表达式，并求一次碰撞后的平均速度。解：由：得：=6.在讨论中子热化时，认为热中子源项是从某给定分解能以上能区的中子，经过弹性散射慢化二来的。设慢化能谱服从分布，试求在氢介质内每秒每单位体积内由以上能区，（1）散射到能量为的单位能量间

2、隔内之中子数;（2）散射到能量区间的中子数。解：（1）由题意可知：对于氢介质而言，一次碰撞就足以使中子越过中能区，可以认为宏观截面为常数：在质心系下，利用各向同性散射函数：。已知，有：（这里有一个前提：）（2）利用上一问的结论：7.某反应堆的堆芯由,和组成，各成分所占的体积比分别为：0.002,0.60和0.398，试计算堆芯的中子温度、热中子平均宏观吸收截面和热中子利用系数。设堆芯是均匀的，介质温度为570K，，堆芯的热中子能谱为麦克斯韦谱。解：已经的相关参数，可得：已知波尔兹曼常数，则：查附录3，得热中子对应0.0253下，对于吸收截面，由“”律：由于散射截面基本不随温度发生变

3、化，则中子温度为：热中子的平均吸收截面：代入数据，知：则平均宏观吸收截面为：则热中子利用系数：8.计算温度为535.5K，密度为的的热中子平均宏观吸收截面。解：已经的相关参数，，可得：已知波尔兹曼常数，则：查附录3，得热中子对应能量下，由“”：律：中子温度：对于这种“”介质，有：所以：