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第1章 概述1

1.1 反应堆物理热工简介1

1.2 CP600核电厂物理热工工作内容1

第2章 反应堆物理基础3

2.1 核裂变3

2.1.1 裂变反应3

2.1.2 裂变产物与裂变中子4

2.1.3 裂变能量6

2.2 链式裂变反应6

2.2.1 自持链式裂变反应6

2.2.2 反应堆临界条件7

2.2.3 反应堆内的中子循环8

2.2.4 临界方程10

2.3 反应堆功率11

2.3.1 反应堆热功率11

2.3.2 衰变热11

2.3.3 核反应堆功率与中子注量率的关系12

复习思考题13

第3章 反应堆动力学14

3.1 概述14

3.1.1 瞬发中子14

3.1.2 反应堆周期17

3.1.3 缓发中子效应18

3.1.4 反应性的定义和单位20

3.2 点堆动力学方程20

3.3 小反应性阶跃变化时点堆动力学方程的解21

3.3.1 有外源时的稳定态21

3.3.2 小反应性阶跃变化时的中子密度响应（多组缓发中子）23

3.3.3 倒时公式25

3.3.4 瞬发临界26

3.4 线性反应性引入26

3.5 反应性测量的动力学方法28

3.5.1 渐近周期测定28

3.5.2 落棒法28

3.5.3 逆动态法29

复习思考题30

第4章 反应性系数31

4.1 反应性温度系数31

4.2 燃料多普勒温度系数32

4.2.1 燃料多普勒效应32

4.2.2 空间自屏效应33

4.2.3 燃料有效温度34

4.2.4 多普勒系数随燃耗的变化34

4.3 慢化剂温度系数36

4.3.1 慢化剂温度效应36

4.3.2 慢化剂温度对keff的影响38

4.3.3 硼浓度对αT的影响39

4.3.4 慢化剂温度对αT的影响40

4.3.5 控制棒对αT的影响40

4.3.6 可燃毒物棒对αT的影响41

4.3.7 堆芯寿期与αT关系41

4.4 等温温度系数αis041

4.5 空泡系数42

4.6 压力系数42

4.7 功率系数与功率亏损43

4.7.1 功率系数43

4.7.2 功率亏损43

4.8 再分布效应45

4.8.1 寿期初的慢化剂亏损与再分布效应45

4.8.2 寿期末的慢化剂亏损与再分布效应46

4.8.3 轴向燃料燃耗对再分布效应的影响47

复习思考题48

第5章 反应性的控制49

5.1 后备反应性分配49

5.2 反应性控制基本原理与方法49

5.3 控制棒50

5.3.1 控制棒的特性51

5.3.2 控制棒对keff的影响52

5.3.3 控制棒的价值52

5.3.4 影响控制棒价值的因素54

5.3.5 控制棒的运行要求55

5.4 化学补偿控制58

5.4.1 化学补偿控制的重要性58

5.4.2 硼酸的特性59

5.4.3 硼酸的浓度59

5.4.4 硼的微分价值60

5.4.5 运行过程中的调硼61

5.4.6 停堆时所要求的最小硼浓度62

5.5 可燃毒物62

5.5.1 可燃毒物及其重要性62

5.5.2 可燃毒物对keff的影响63

5.5.3 可燃毒物棒的布置65

复习思考题65

第6章 反应堆功率及其分布67

6.1 理论核功率分布67

6.2 实际反应堆核功率分布68

6.2.1 径向功率分布68

6.2.2 轴向功率分布70

6.2.3 堆芯功率峰因子71

6.3 堆芯功率分布测量系统72

6.3.1 堆内核测系统73

6.3.2 堆外核测仪表系统76

6.4 堆芯功率分布监测77

6.4.1 监测的参数78

6.4.2 运行期间的堆芯功率分布监测79

6.5 堆芯功率能力79

6.5.1 Mode A方式运行79

6.5.2 负荷跟踪80

6.5.3 堆芯功率能力80

6.5.4 咬量与插入极限81

复习思考题82

第7章 裂变产物的产生与中毒83

7.1 核燃料同位素的产生与消耗83

7.2 裂变产物的毒性84

7.2.1 氙毒（氙-135）85

7.2.2 钐毒（钐-149）93

7.2.3 其他毒物95

复习思考题96

第8章 反应堆启动与停堆98

8.1 反应堆启动98

8.1.1 概述98

8.1.2 基本原理98

8.1.3 堆芯首次临界和换料后堆芯首次临界100

8.1.4 堆芯恢复临界101

8.2 反应堆停堆108

8.2.1 停堆裕度108

8.2.2 停堆深度109

8.2.3 最小停堆硼浓度110

复习思考题111

第9章 反应堆物理试验与堆芯监督113

9.1 概述113

9.2 启动物理试验113

9.2.1 堆芯装料临界安全监督试验114

9.2.2 堆芯卸料临界安全监督试验118

9.2.3 堆芯临界试验118

9.2.4 校验堆外核测仪表系统探测器的线性与重叠122

9.2.5 零功率物理试验范围的确定（即多普勒发热点寻找试验）123

9.2.6 反应性仪的校刻试验124

9.3 零功率物理试验127

9.3.1 临界硼浓度测量试验127

9.3.2 零功率下慢化剂温度系数测量试验130

9.3.3 零功率功率分布测量133

9.3.4 控制棒组微积分价值测量试验135

9.3.5 最小停堆硼浓度测量141

9.3.6 零功率模拟“弹棒”试验141

9.4 提升功率物理试验142

9.4.1 反应堆热功率测量143

9.4.2 根据热平衡测量结果计算反应堆冷却剂流量148

9.4.3 堆芯功率分布测量试验150

9.4.4 堆外通量测量电离室刻度试验150

9.4.5 功率系数与功率亏损测量153

9.4.6 反应性系数测定157

9.4.7 有功率模拟“弹棒”试验160

9.4.8 有功率模拟“落棒”试验160

9.4.9 落棒试验160

9.4.10 氙振荡试验162

9.5 堆芯日常监督与定期试验163

9.5.1 日常堆芯监督163

9.5.2 定期试验164

复习思考题165

第10章 反应堆热工水力基础167

10.1 热工基础167

10.2 堆内的导热过程167

10.3 堆内的放热过程168

10.4 堆内的辐射传热169

10.5 堆内的输热过程169

10.6 燃料元件的传热计算170

10.6.1 热屏蔽的传热计算172

10.6.2 单相流体的对流换热计算173

10.6.3 蒸汽发生器内的传热计算173

10.6.4 凝汽器内的传热计算173

10.6.5 沸腾传热工况174

10.6.6 凝结传热176

10.7 水力学基础176

10.7.1 单相冷却剂的流动压降177

10.7.2 汽-水两相流动及其压降178

10.7.3 堆芯冷却剂流量的分配181

10.7.4 流动不稳定性183

10.7.5 自然循环184

复习思考题185

第11章 核电厂效率与热力系统性能分析187

11.1 汽轮机组的热力循环与效率187

11.1.1 理想蒸汽热力循环187

11.1.2 效率192

11.1.3 热经济指标193

11.2 汽轮机相关概念193

11.2.1 汽轮机的分类193

11.2.2 汽轮机容量的定义194

11.2.3 核电厂汽轮机的特点195

11.2.4 CP600核电厂汽轮机简介195

11.3 汽轮机组热力系统196

11.3.1 发电厂原则性热力系统的组成196

11.3.2 CP600核电厂常规岛原则性热力系统196

11.4 热力系统性能分析198

11.4.1 常规热平衡法198

11.4.2 热偏差法199

11.4.3 等效焓降法199

11.4.4 循环函数法200

11.5 机组的热性能200

11.5.1 定义200

11.5.2 热性能指标的要素200

11.5.3 热性能指标的意义与局限性201

复习思考题202

第12章 堆芯燃料管理203

12.1 核燃料管理203

12.1.1 基本物理量203

12.1.2 核燃料管理的目标及主要任务204

12.1.3 换料堆芯方案设计206

12.2 堆芯监督管理210

12.2.1 堆芯监督管理的目标和主要任务210

12.2.2 堆芯跟踪管理（监测）211

12.2.3 电厂燃料管理与堆芯监督规程及报告211

12.3 燃料性能跟踪212

12.4 运行梯形图的原理212

12.4.1 梯形图包络线的定义和物理意义213

12.4.2 AO与△I的参考值区域214

12.4.3 功率分布限制215

12.4.4 堆芯熔化预防措施216

12.4.5 运行梯形图的限值219

12.5 堆芯物理限值221

12.5.1 反应性限值221

12.5.2 升功率速率限制221

12.5.3 热工水力限值222

复习思考题222

第13章 堆芯换料设计基础224

13.1 堆芯装载方案的设计、审查和确定224

13.1.1 能量需求的确定224

13.1.2 燃料组件的选择224

13.1.3 堆芯装载方案的设计224

13.1.4 堆芯装载方案的审查和确定224

13.2 燃料管理中长期规划225

复习思考题225

复习思考题参考答案226