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地球的能源1

分裂能的重要1

第一章 核反应器工程绪论1

前言1

原子序和质量数2

原子构造2

同位数3

结合能4

核能和核力4

核稳定6

放射性8

中子反应9

分裂过程11

核分裂11

分裂能12

临界质量14

核反应器之一般特色15

核分裂反应器15

反应器型式16

反应器发展史18

反应器燃料循环18

第一章所用的符号23

习题24

第一章参考文献24

放射性同位素26

放射性26

第二章 核反应与辐射26

前言26

放射衰变率27

放射性平衡29

放射性单位32

伽马射线33

游离辐射35

阿伐和贝他粒子与物质之互应作用35

制动辐射35

阿伐粒子的吸收37

贝他粒子的吸收38

康普吞效应42

光电效应42

谢伦可夫辐射42

伽马射线和物质的互应作用42

前言42

成对发生44

伽马射线的衰减45

衰减系数与伽马能量46

中子的产生50

中子和物质的互应作用50

中子反应：吸收51

辐射捕获反应52

阿伐粒子的发射53

非弹性散射54

快中子反应54

弹性散射55

马克士威·波耳兹曼分布56

与中子互应作用所造成的结构变化59

巨观截面60

截面的重要性60

中子反应截面60

以透射方法求截面63

中子反应之速率64

以活化力法求截面65

平均自由行程66

多能中子体系67

实验结果71

截面与中子能量之关系71

共振吸收之理论阐述72

散射截面73

热中子截面75

高能量中子的截面75

核分裂之机械论（理论）76

分裂过程76

分裂截面79

分裂速率和反应器功率80

分裂中子和伽马射线81

迟延中子83

分裂产物85

放射性与分裂产物之衰变87

特定分裂产物之累积92

第二章所用的符号93

习题96

第二章参考文献96

中子扩散99

中子平衡99

第三章 中子之扩散与减能99

前言99

扩散理论近似法101

迁移理论101

中子扩散101

中子渗漏的计算103

扩散方程式104

解扩散方程式的边界条件105

直线外推距离106

来自点源单能中子的扩散108

扩散长度110

扩散长度的决定112

有限厚度介质内的无限平面源115

弹性散射117

中子减能117

散射时的能量改变119

经验散射定理121

平均对数减能122

减能本须与缓和比124

停顿125

没有吸收时的能量分布126

在无限介质中减能126

有吸收时的能量分布128

费米年积（连续减能）模型129

减能中子的空间分布129

年积方程式131

年积方程式的解二年积的意义132

减能和迁移长度136

第三章参考文献139

习题140

卧界条件142

增殖因数142

第四章 反应器理论：稳态142

四因数公式143

单群临界方程式146

两群临界方程式148

年积扩散法149

临界尺寸151

各种形状的反应器153

不漏机率155

有效增殖因数158

反射体的效应159

反射反应器159

单群法160

反射体节约162

多群法164

无限增殖因数167

均质反应器系统167

临界尺寸的计算171

混质反应器系统177

前言177

热中子利用因数的计算178

共振散逸机率的计算183

快分裂因数188

最适格子的决定189

前言190

水缓和、低浓度格子系统190

修正四因数模式191

f与n的计算193

中子捕获与散逸机率195

不漏机率197

快分裂因数197

无限增殖因数与曲度198

前言200

快中子反应器200

多群方程式201

曲度的评估205

核心组成与临界质量207

临界尺寸的实验决定213

临界装置213

指数实验215

第四章所用的符号216

第四章参考文献219

习题220

前言223

中子寿命223

反应器动力学223

第五章 核反应器控制223

裸反应器之动力方程式：单群模型225

稳定反应器周期228

单群迟延中子229

单群迟延中子：负反应率234

反应率与周期：正反应率236

反应率与周期：负反应率238

反时公式239

瞬临界条件240

温度对反应率之效应242

一般考虑242

均质系统243

混质系统244

不漏机率246

反应器温度系数248

分裂产物毒物250

毒物对反应率之效应250

运转中之氙毒252

停机後之氙毒254

氙不稳性257

钐毒物258

分裂产生之其他毒物259

基本控制原理260

反应器控制之一般特徵260

控制方法261

控制材料262

控制环路264

控制系统的规格266

控制系统的设计266

控制棒功能267

控制系统的范围268

温度效应268

燃料耗乏269

分裂产物之毒害269

反应率规格270

控制棒的效率271

控制棒的校准274

危险系数与堆振荡器275

前言276

反应器系统分析276

拉普拉斯表象278

燃料-缓和剂时间常数279

转移函数279

反应器动力学之转移函数282

负温度系数反馈285

冷却环路转移函数288

稳定性分析289

正常运转中之瞬态行为290

反应器模拟器290

异常运转中之瞬态行为291

反应器控制仪表291

离子对的产生292

前言292

离子对在电场中之行为293

游离腔295

比例计数器299

用於各种不同范围之仪器300

反应器运转300

初期器范围301

动力范围302

周期范围302

运转阶303

初期起动304

摘要304

急停後之起动306

反应器之停机307

反应器之正常运转307

动力范围起动307

第五章所用符号308

第五章参考文献311

习题313

反应器设计中的热量问题315

前言315

第六章 能量的传移315

反应器系程中的热量产生及处理316

殊殊的热问题316

冷却剂的回路318

冷却系统的设计318

热源的分布319

温度分布320

额外的热问题320

分裂能量321

反应器系统中的热源321

反应器核心中能源的空间分布323

单一燃料通过的平均和极大功率324

功率及通率白匀化325

缓和剂中热的产生326

反射体和屏蔽中热的产生326

传导与对流327

热传移原理327

无限条件的热传导，对流边界条件329

空心圆柱的热传导，对流边界界条件330

辐射热传移332

有内热源系统中的热传移334

一维平板的推广334

无限平板中有均匀内热源的传导335

有护套平板式燃料元件内的热源移336

有护套圆柱形燃料元件中的热传移339

屏蔽和压力容器的热传移：有指数热源的平板342

固体之间的接触热阻344

在不规则形状中的传导345

一般冷却剂通道346

沿著反应器冷却剂行程的温度分布346

余弦纵向热源分布348

片流和紊流352

流体的传热特性352

热通道因数352

普通流体的紊流传热系数预测355

液金属的紊流传热系数357

自由对流中的传热系数360

表面和整体的沸腾361

沸腾液体的传热361

入口效应361

反应器系统中的沸腾363

熔损条件的预测365

沸腾传热系数366

包含体热源的系统368

由循环燃料的传热368

至蒸汽系统的热交换368

核心水力学369

由於摩擦的压力降370

两相压力降373

局部沸腾对压力降的影晌374

压力降和自由对流冷却375

冷却剂系统中的帮浦功率377

一般特性378

反应器冷却剂378

冷却剂传热特性的比较380

水当冷却剂381

重水当冷却剂382

液金属当冷却剂383

有机冷却剂385

气体冷却剂387

融熔盐387

第六章所用的符号390

第六章参考文献393

习题395

前言398

材料问题398

第七章 反应器结构与缓和剂材料398

一般原则399

对材料的辐射效应399

原子位移400

热及位移加强401

中子捕获效应401

辐射的物理效应402

有机化合物的辐射效应404

一般特性407

结构材料407

用於热中子反应器的材料408

适用於快中子反应器的材料410

不锈钢410

碳钢412

铝413

前言415

缓和剂及反射体的材料415

石墨416

铍419

氧化铍421

重水422

轻水422

水的辐射分解423

有机材料424

氢化铀424

冷却管路425

腐蚀与侵蚀425

材料的选择426

化学反应426

第七章参考文献427

第七章所用的符号427

习题429

燃料循环430

燃料材料430

前言430

第八章 反应器燃料430

反应器燃料之生产431

铀的原料431

铀和其化合物之生产433

铀同位素的分离435

燃料元件材料的性质438

前言438

钸438

钍438

金属铀439

二氧化铀443

碳化铀446

散布型燃料448

钸燃料的材料450

钍燃料的材料452

燃料元件的护套454

接合材料455

前言456

冷却照射过的燃料元件456

照过燃料的再处理456

前处理459

燃料溶解461

分离程序462

前言462

重元素的化学性资463

溶剂萃取法的一般原理464

钸铀萃取法466

离子交换468

挥发法分离471

高温冶金法472

废料处置法474

液废料474

气态废料475

固态废料476

气体扩散法477

气体离心法477

前言477

附录铀燃料之浓化477

气体喷射分离法（Aerodynamic Processes）479

雷射法分离同位素480

第八章参考文献483

第八章所用的符号483

习题486

辐射危害与保健物理487

反应器在设计与运转上的辐射问题487

第九章 辐射防护与反应器保防487

保健物理的工作488

辐射的生物效应489

部分与全身暴露490

各种辐射的效应490

急性与慢性暴露490

体内的辐射暴露492

辐射伤害的一航特徵492

辐射剂量单位493

仑琴493

空气中能量的吸收495

剂量率与辐射源强度的关系497

生物剂量率的通率等值502

辐射防护的标准502

辐射防护守则503

放射性浓度守则504

遥控506

人员防护506

急性辐射剂量506

安全方法507

侦测仪器508

空气与水之侦测：固定的仪器509

辐射侦测：手提仪器510

人员侦测513

人员测量仪器517

前言518

厂址选择518

反应器保护518

安全要点519

围阻或围控520

美国的反应器许可521

附录辐射单位523

第九章参考文献526

第九章所用的符号526

习题527

前言529

反应器屏蔽原理529

第十章 核反应器的屏蔽529

屏蔽设计530

来自反应器的辐射532

热与生物屏蔽534

反应器屏蔽要求535

屏蔽材料538

分布源与点衰减核仁541

屏蔽几何转换541

各向同性源形平面（圆盘）源542

各向同性球面源543

各向同性圆柱面源545

辐射衰减546

增建因数546

松弛长度550

指数点核仁551

分布源552

来自无限大平面源的辐射552

球面源555

具自吸收的体积分布源555

有限平面各向同性源555

反应器屏蔽557

快中子的衰减557

水屏蔽559

移除截面560

混凝土屏蔽562

原始伽马线的衰减563

二次伽马线的分布566

反射体的屏蔽效应572

铁水屏蔽的结果574

一般结论574

实验设施577

前言577

屏蔽设计的比较法577

盖囤屏蔽设施度量的应用579

线源581

各向异性介质的屏蔽581

圆柱源583

源强度的计算584

伽马线的屏蔽584

圆盘源584

衰减的计算585

前言586

辐射在屏蔽中的加热586

中子加热效应587

伽马线加热效应588

附录588

几何转换：平面源589

第十章所用的符号595

第十章参考文献597

习题599

机械成成601

动力循环部分601

反应器系统的特殊条件601

第十一章 机械和结构成件601

前言601

水冷反应器602

钠冷反应器604

操作燃料的机械装置606

保养和拆开机械装置606

结构成件608

前言608

控制棒机械装置608

反应器容器609

围阻结构612

反应器成件内的热应力616

前言616

均匀热源的热应力620

无热源中空圆柱体的热应力621

指数热源的热应力623

均匀热源中空圆柱的热应力623

未受限制平板燃料元件护套的热应力627

材料的比较628

蠕变629

应力强度630

前言630

压力容器设计630

第十一章所用的符号633

第十一章参考文献634

习题635

设计的阶段637

前言637

一般设计步骤637

第十二章 反应器初步设计637

反应器设计准则638

燃料元件特性639

压水反应器639

核心组成642

核设计643

控制棒646

燃料营运计划647

燃料子整件的设计647

一般的考虑648

热和流体设计648

热通道因数649

热通道因数之估计：乘积法652

热通道因数之估计：统计法653

流体设计654

杨基反应器热和流体设计的数据655

屏蔽准则656

屏蔽设计656

近似的衰减计算657

机械设计663

压力容器663

燃料燃耗665

前言665

燃料利用665

转化比669

燃料营运670

滋生672

结论676

第十二章所用的符号676

第十二章参考文献678

习题679

动力反应器682

前言682

第十三章 核反应器系统682

轻水缓和反应器686

沸水反应器689

核蒸汽过热器692

重水缓和反应器693

中子谱移控制观念694

有机冷却反应器695

钠-石墨反应器697

气冷反应器700

重水缓和气冷反应器705

快中子反应器706

前言711

求溶液均质反应器711

流体燃料反应器711

熔盐反应器713

液金燃料反应器714

太空动力用的系统715

前言715

流体燃料快中子反应器715

一般性的要求716

史奈普（SNAP）反应器716

前言718

研究试验及训练用反应器718

月球上的动力厂718

热离子转换718

高通率试验用反应器719

通率设陷反应器723

脉冲试验反应器724

中等通率研究用反应器725

低通率训练用反应器730

第十三章参考文献732

习题736

核能经济的重要性738

前言738

第十四章 核能经济738

电力价格739

名词释义740

基本计算公式742

建厂成本744

核能电厂发电成本之计算744

直接成本费　间接成本费　建厂时程与承建方式748

固定开支费与固定开支率751

固定开支费751

固定开支率之计算752

运转维护费755

直接费用756

核燃料循环费757

核燃料循环757

间接费用—营运资金757

核燃料循环费之计算760

直接费用760

间接接用765

计算实例771

平准价格773

核能电厂发电成本计算实例777

影响核能发电成本的因素778

参考资料779

参考书目779

附录780

中英文对照索引795

第三章所用的符号1377