課程(名稱.編號)簡索

領導藝術.綜合管理        人力資源.企業培訓        職務能力培訓系統班        銷售實戰.市場行銷        職場技能.個人成長        Office白領辦公達人        財經金融.投資理財        語言學習.出國留學        中國大陸證照培訓        資格考試.考証培訓        文化.生活.興趣.保健        生產管理.採購物流        移動開發        前端開發        後端開發        數據庫.服務器        網頁平面設計        雲計算.大數據        網絡營銷推廣        自然學科        工程技術學科

經濟管理學科

醫.藥.農.林學科

法律 學科

計算機工程學科

哲學.歷史學科

文學.藝術學科

教育社會學科

外語 學科

醫藥農林        哲學歷史        文學藝術        工程技術        基礎科學        經管法學

     核能是應對能源危機的方法之一，具有安全和清潔的特點。核能的利用有兩條途徑，其中裂變能已經在實際中廣泛應用。核反應堆物理作為核能科學與工程專業的基礎課，為大家介紹了反應堆內與中子相關的物理過程以及與中子學相關的理論與計算方法。

課程概述

     核反應堆物理是核能科學與工程專業的一門專業基礎課。這門課程以本科生為對象，介紹了核工程中與反應堆物理相關的基本概念、反應堆臨界和運行的基本原理、以及反應堆設計的基本理論和方法。

    本門課程共分為10章，內容包括：反應堆中核反應的分類與描述方法；中子的擴散與慢化；均勻反應堆的臨界理論；反應堆中的反應性變化與反應性控制；反應堆動力學；中子輸運理論；反應堆堆芯物理設計與燃料管理；反應堆物理啟動。最後對整門課程進行了複習並針對一些具有代表性的習題進行了講解。

    本門課程特點在於著重闡述反應堆物理的基本概念和基本理論，力求避免繁雜的數學推導；注意結合工程實際，以培養學生的學習興趣。



授課目標

通過本門課程的學習，使學生瞭解核反應堆的工作原理；掌握核反應堆物理的基本概念和理論；能夠識別、表達與反應堆物理相關的複雜核工程問題；能夠利用所學的知識進行分析這些問題並得到有效的結論。



課程大綱


第1單元 緒論

通過本章學習，大家將瞭解：１反應堆如何分類以及有哪些堆型；２反應堆在核能發電中的作用是什麼３壓水堆的結構及堆芯燃料的放置方式。

1.1 反應堆分類與壓水堆核電站工作原理

第01講 1.1.1反應堆分類與壓水堆核電站工作原理 - 核裂變反應堆及其分類 → 00:05:15
第02講 1.1.2反應堆分類與壓水堆核電站工作原理 - 壓水堆核電站工作原理 → 00:10:03


第2單元 反應堆中的核反應

通過本章學習，大家將瞭解：１中子與原子核會發生哪些反應；２我們如何來定量描述這些核反應；３中子與原子核發生核反應的概率隨中子能量是怎麼變化的；４核能是怎麼來的；５重核裂變後將釋放什麼；６每次裂變釋放的能量有多大，以及它與反應堆的功率如何聯繫起來。

2.1 中子核反應的分類
2.2 中子核反應截面與核反應率
2.3 截面隨中子能量的變化規律
2.4 核裂變反應

第03講 2.1.1中子核反應的分類 - 反應堆中的核反應 → 00:11:26
第04講 2.2.1中子核反應截面與核反應率 → 00:09:56
第05講 2.3.1截面隨中子能量的變化規律 → 00:08:32
第06講 2.4.1核裂變反應 - 裂變反應與核能 → 00:04:56
第07講 2.4.2核裂變反應 - 裂變產物與裂變中子 → 00:08:34
第08講 2.4.3核裂變反應 - 裂變釋放的能量 → 00:07:17


第3單元 中子的慢化與擴散

通過本章學習，大家將瞭解：１中子在反應堆中是如何循環產生與消耗的；２如何選擇慢化劑；３反應堆內中子的能量是如何分佈的；４反應堆內中子的壽命有多長；５中子在反應堆內是如何運動的——Fick定律與中子擴散方程；６描述中子在反應堆內擴散特徵的三個物理量——擴散長度、慢化長度、徙動長度。

3.1 鏈式裂變反應與反應堆臨界
3.2 中子慢化與慢化能譜
3.3 中子擴散方程
3.4 經典題型分析

第09講 3.1.1鏈式裂變反應與反應堆臨界 → 00:15:12
第10講 3.2.1中子慢化與慢化能譜 - 反應堆中子慢化原理 → 00:11:37
第11講 3.2.2中子慢化與慢化能譜 - 慢化劑的選擇 → 00:06:11
第12講 3.2.3中子慢化與慢化能譜 - 反應堆中子能譜 → 00:08:15
第13講 3.2.4中子慢化與慢化能譜 - 反應堆中子壽命 → 00:06:24
第14講 3.3.1中子擴散方程 - 3.3-1中子擴散規律 → 00:12:59
第15講 3.3.2中子擴散方程 - 3.3-2中子擴散方程 → 00:13:55
第16講 3.3.3中子擴散方程 - 3.3-3邊界條件 → 00:07:53
第17講 3.3.4中子擴散方程 - 3.3-4點源擴散問題 → 00:09:11
第18講 3.3.5中子擴散方程 - 3.3-5群擴散方法 → 00:12:05
第19講 3.3.6中子擴散方程 - 3.3-6擴散長度與徙動長度 → 00:11:39
第20講 3.4.1經典題型分析 - 3.4經典題型分析 → 00:16:45


第4單元 均勻反應堆的臨界理論

在本章的學習中，我們將：１通過平板裸堆、有限圓柱形均勻裸堆的中子擴散方程的求解，引出反應堆臨界條件、以及反應堆臨界時的通量分佈；２通過有反射層平板反應堆的中子擴散方程的求解，總結出反射層對反應堆的影響；３初步分析核燃料與慢化劑非均勻佈置帶來的效應。

4.1 均勻反應堆的臨界理論
4.2 非均勻反應堆初步討論

第21講 4.1.1均勻反應堆的臨界理論 - 平板裸堆中子擴散方程求解 → 00:15:51
第22講 4.1.2均勻反應堆的臨界理論 - 平板裸堆的臨界問題 → 00:08:14
第23講 4.1.3均勻反應堆的臨界理論 - 圓柱形均勻裸堆的中子擴散方程 → 00:14:24
第24講 4.1.4均勻反應堆的臨界理論 - 均勻裸堆的臨界方程 → 00:16:25
第25講 4.1.5均勻反應堆的臨界理論 - 有反射層的平板堆 → 00:13:28
第26講 4.1.6均勻反應堆的臨界理論 - 反射層的影響 → 00:12:23
第27講 4.2.1非均勻反應堆初步討論 → 00:05:30


第5單元 反應性的變化與控制

通過本章的學習，大家將瞭解：１反應堆溫度變化將如何影響反應堆的運行；２裂變釋放的毒物將如何影響反應堆的運行；３在反應堆運行過程中，核燃料將會如何消耗和轉化；４實際中，我們是如何控制反應堆的運行的。

5.1 反應堆的溫度效應
5.2 中毒效應
5.3 燃耗
5.4 反應性控制

第28講 5.1.1反應堆的溫度效應 - 反應性 → 00:05:12
第29講 5.1.2反應堆的溫度效應 - 反應性溫度係數 → 00:06:39
第30講 5.1.3反應堆的溫度效應 - 反應堆溫度效應 → 00:07:45
第31講 5.2.1中毒效應 - 中毒效應與Xe中毒 → 00:16:41
第32講 5.2.2中毒效應 - Sm中毒 → 00:07:32
第33講 5.3.1燃耗 - 燃耗效應 → 00:19:18
第34講 5.4.1反應性控制 - 反應性控制 → 00:10:05
第35講 5.4.2反應性控制 - 控制棒 → 00:14:06
第36講 5.4.3反應性控制 - 化學補償控制與可燃毒物控制 → 00:15:11


第6單元 反應堆中子動力學

通過本章學習，大家將瞭解：１緩發中子在反應堆控制中起著什麼樣的作用；２在考慮了緩發中子後，反應堆的方程應當是什麼樣的；３最後我們將通過簡化的點堆動力學方程簡單分析在引入反應性時，反應堆內的中子數將如何變化。

6.1 緩發中子的作用
6.2 點堆中子動力學方程
6.3 反應性階躍變化時中子密度的響

第37講 6.1.1緩發中子的作用 → 00:09:13
第38講 6.2.1點堆中子動力學方程 → 00:17:17
第39講 6.3.1反應性階躍變化時中子密度的響應 → 00:10:37


第7單元 中子輸運理論簡介

通過本章學習，大家將瞭解：１如何推導嚴格描述中子運動的方程——中子輸運方程；２在求解中子輸運方程時，我們對於各個變量如何處理。

7.1 中子輸運方程及其邊界條件
7.2 中子輸運方程近似解法概述

第40講 7.1.1中子輸運方程及其邊界條件 → 00:18:04
第41講 7.2.1中子輸運方程近似解法概述 - 能量變量的處理 → 00:06:10
第42講 7.2.2中子輸運方程近似解法概述 - 方向變量的處理 → 00:11:45
第43講 7.2.3中子輸運方程近似解法概述 - 空間變量的處理 → 00:13:33


第8單元 反應堆堆芯物理設計與燃料管理

通過本章學習，大家將瞭解：１對於非均勻反應堆的兩步法計算方法；２目前在核電廠的燃料管理中，堆芯燃料的佈置方案。

8.1 堆芯物理設計概述
8.2 堆芯物理設計計算方法
8.3 核電廠燃料管理

第44講 8.1.1堆芯物理設計概述 → 00:09:50
第45講 8.2.1堆芯物理設計計算方法 → 00:15:53
第46講 8.3.1核電廠燃料管理 → 00:15:05


第9單元 反應堆物理啟動試驗

通過本章學習，大家將瞭解：１在有外中子源存在時，反應堆物理啟動的原理及步驟；２反應性測量有哪些方法。

9.1 物理啟動試驗與首次臨界
9.2 反應性測量
9.3 經典題型分析

第47講 9.1.1物理啟動試驗與首次臨界 → 00:18:44
第48講 9.2.1反應性測量 → 00:09:37
第49講 9.3.1經典題型分析 → 00:20:32


第10單元 複習總結

在本章中，我們將對整門課程的內容進行梳理和總結。

10.1 複習總結

第50講 10.1.1複習總結 (1) → 00:21:04
第51講 10.1.2複習總結 (2) → 00:19:05