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核工程原理第三次试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内。）

1.在核反应堆中，能够导致反应堆功率稳定增加的中子增殖过程称为：

(A)蓄积

(B)链式反应

(C)中子经济

(D)正的次临界反应

2.对于热中子反应堆，下列哪种反应堆燃料的吸收中子截面相对较小？

(A)U-235

(B)Pu-239

(C)U-238

(D)C-12

3.在反应堆中，用于吸收中子以控制反应堆功率和反应性的组件称为：

(A)核燃料

(B)中子反射体

(C)控制棒

(D)冷却剂

4.反应堆冷却剂的主要功能之一是：

(A)吸收中子

(B)提供中子反射

(C)将反应堆产生的热量导出

(D)产生中子

5.根据朗肯循环，核电站一回路中，下列哪个部件的最高温度通常最高？

(A)一回路泵

(B)理论循环终点（冷凝器出口）

(C)压力容器

(D)二回路蒸汽发生器

6.中子慢化剂在反应堆中的作用主要是：

(A)增加中子吸收截面

(B)减少中子泄漏

(C)将快中子减速为热中子

(D)提高中子经济性

7.在核反应堆热工水力分析中，压降主要与冷却剂的哪个物理性质和流动状态有关？

(A)密度

(B)粘度

(C)温度

(D)中子通量

8.反应堆堆芯功率分布不均匀可能导致的主要问题是：

(A)中子经济性变差

(B)堆芯部件热应力过大

(C)控制棒效率降低

(D)冷却剂流量减少

9.标志反应堆达到临界状态的重要物理量是：

(A)中子密度

(B)中子注量

(C)反应堆功率

(D)反应性

10.在辐射防护中，通常使用的时间剂量限值（年剂量当量限值）是针对哪个照射条件提出的？

(A)慢化中子照射

(B)γ射线照射

(C)外照射，全身均匀照射

(D)内照射

二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在题中的横线上。）

1.核反应堆中，宏观中子截面σ?的定义是_______与单位体积原子核数的乘积。

2.使反应堆从一个次临界状态过渡到临界状态所需增加的反应性称为_______。

3.在轻水反应堆中，通常使用_______作为慢化剂和冷却剂。

4.根据能量范围，中子可分为快中子、中能中子和_______。

5.核反应堆一回路中的压力主要是由冷却剂_______和反应堆堆芯的_______决定的。

6.冷却剂的流动状态对反应堆的_______和_______有显著影响。

7.辐射防护中通常所说的“时间防护”是指通过_______来减少受照剂量。

8.反应堆的功率变化率与反应性变化率之比称为_______。

9.中子在慢化剂中通过与_______相互作用而损失能量。

三、简答题（每小题5分，共20分。）

1.简述核反应堆中中子寿命的物理意义。

2.简述反应堆控制棒吸收中子的主要特点。

3.简述核电站一回路与二回路的主要区别。

4.简述辐射对生物体可能造成的危害类型。

四、计算题（共25分。）

1.（8分）在某个反应堆中，已知中子寿命τ=0.025s，平均共振截面Σr=0.01cm?1，无限介质宏观吸收截面σ?a=0.03cm?1。假设反应堆初始处于临界状态，若引入一个正的反应性扰动，其绝对值δρ=0.01$\beta$。求该反应性扰动引起的初始中子密度变化率（即中子注量密度变化率）的近似值。（β为裂变中子份额，取1）

2.（8分）一回路冷却剂在压力容器内的平均流速为5m/s，冷却剂密度为550kg/m3，粘度为0.001Pa·s。假设压力容器内某段管道的直径为0.6m，求该段管道内的冷却剂雷诺数。并判断其流动状态是层流还是湍流？（提示：水在常压下的运动粘度约为1.0×10??m2/s）

3.（9分）一个简化的反应堆热工水力模型表明，反应堆功率P与冷却剂流量G和冷却剂平均温度T0之间存在如下关系：P=k*G*(T0-T_in)，其中k=0.5MW/(m3·°C)，T_in为冷却剂入口温度，为定值300°C。假设由于某种原因，冷却剂流量G