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堆的热源及其分布
核反应堆热工分析
核反应堆热工分析
第二章堆的热源及其分布
第二章堆的热源及其分布
1 核裂变产生的能量及其分布
2 堆芯功率的分布及其影响因素
3 控制棒、慢化剂和结构材料中热量的产生和分布
4 停堆后的功率分布
1 核裂变产生能量及其分布
裂变碎片的动能
约占总能量的
84%
裂变能的绝大部
分在燃料元件内
转换为热能，少
量在慢化剂内释
放 ， 通 常 取
97.4% 在燃料元
件内转换为热能
1 核裂变产生能量及其分布
不同核素所释放出来的裂变能量是有差异的，一般
E 200MeV
认为取: f
堆内热源及其分布还与时间有关，新装料、平衡运
行和停堆后都不相同
输出燃料元件内产生的热量的热工水力问题就成为
反应堆设计的关键之一
2 堆芯功率的分布及其影响因素
裂变率 释热率 热功率 热功率
单位时间， 堆内热源的分 计入位于堆
布函数和中子
单位体积燃 通量的分布函 芯之外的反
料内，发生 单位体积的 整个堆芯的 射层、热屏
数相同
的裂变次数 释热率 热功率 蔽等的释热
量
R N 正比 10
f f N 1.602110 F E N V
c a f f c
N N / F (q V )106 / F
q F E N t c a v c a
v a f f
6
10 E NV
f f c
2 堆芯功率的分布及其影响因素
堆芯功率的分布
简化一： 简化二：
均匀裸堆
富集度相同 活性区外面
的燃料均匀 没有反射层
分布在整个
活性区内
进行理论分析时极其有用
2 堆芯功率的分布及其影响因素
目前绝大部分的堆都采用圆柱形堆芯，圆柱形堆芯的均匀裸堆，热中子
通量分布在高度方向上
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