第五章中子动力学_第1页
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文档简介

第五章中子动力学第一页，共十页，编辑于2023年，星期四一、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。

第二页，共十页，编辑于2023年，星期四二、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)

第三页，共十页，编辑于2023年，星期四二、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！第四页，共十页，编辑于2023年，星期四三、点堆动力学方程

(1)第五页，共十页，编辑于2023年，星期四三、点堆动力学方程

(2)第六页，共十页，编辑于2023年，星期四三、点堆动力学方程

(3)第七页，共十页，编辑于2023年，星期四三、点堆动力学方程

(4)第八页，共十页，编辑于2023年，星期四三、点堆动力学方程

(5)点堆中子动力学方程解的定性讨论如下：ρ>0,ω1为正数，ω2～ω7为负数，中子密度按指数规律增加。ρ＝0,中子密度不随时间改变。ρ<0,ω1～ω7均为负数，中子密度随时间按指数规律

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