第5章中子动力学.pptVIP

第1页，共10页，星期日，2025年，2月5日一、中子动力学概念在讨论中子能谱和中子通量随空间的分布时都针对的是稳态情况，即中子通量不随时间变化。温度变化、中毒效应、燃耗等问题本是一个动态过程，但相对于反应堆内中子运动的时间特性来说，它们随时间的变化速度较慢(小时、天、月的时间尺度)，因此可以作为稳态处理。若反应性出现快速变化，则必须考虑通量随时间的快速变化，属中子动力学范畴。第2页，共10页，星期日，2025年，2月5日二、不考虑缓发中子情况下的简单讨论(1)设在t时刻，作为一代中子引发裂变的中子数为n(t)，接下来引发裂变的下一代中子数为n(t+lo)，lo为两代中子之间的时间，是瞬发中子的平均寿命。热中子反应堆中，lo≈10-4秒。按照定义：n(t+lo)=K?n(t)dn/dt≈(K-1)n(t)/lo=K(K-1)n(t)/Klo=ρn(t)/l=ωn(t)l=lo/K≈lo；ω=ρ/l；T=1/ω(T称为反应堆周期)n(t)=noexp(ωt)=noexp(t/T)第3页，共10页，星期日，2025年，2月5日二、不考虑缓发中子情况下的简单讨论(2)估算：lo≈10-4s,K≈1,ρ=0.1%,则T＝l/ρ=10-4/0.1%=0.1秒,即：0.1秒后中子数增致原来的e倍！工程上无法控制！考虑缓发中子：代中子平均寿命为瞬发中子和缓发中子的权重平均值，约为0.085秒。对于0.1%的反应性变化，周期为0.085/0.1%＝85秒，反应堆控制成为可能！第4页，共10页，星期日，2025年，2月5日三、点堆动力学方程(1)第5页，共10页，星期日，2025年，2月5日三、点堆动力学方程(2)第6页，共10页，星期日，2025年，2月5日三、点堆动力学方程(3)第7页，共10页，星期日，2025年，2月5日