《快中子臨界裝置和脈沖堆實驗物理》全面介紹了快中子臨界裝置和脈沖堆上實驗的方法、技術和相關理論。全書共分為七章。前三章介紹了中子鏈式反應物理的基礎理論,重點介紹了中子鏈式反應系統的各種本征值問題和系統不同本征值之間的關系,從而引出系統各種特征量的清晰足義,并闡述了按照各特征量隨全相似系統集合中不同系統的變化規(guī)律對特征量進行分類的意義。第4章、第5章、第7章分別系統地介紹了有關快中子次臨界裝置、臨界裝置和脈沖堆的實驗方法和技術,重點闡述了周期法為主的反應性測量技術,測量臨界裝置反應性微擾系數、功率及中子能譜等特征參量的技術,測量脈沖堆的脈沖裂變產額、脈沖波形、熱沖擊應力、輻射劑量等的技術。第6章重點介紹了最重要特征量之一的瞬發(fā)中子衰減常數的各種測量技術,包括周期性脈沖中子源法和單次脈沖中子源法技術、Rocci-α法技術、方差均值比法技術、計數概率法技術、計數間隔分布法技術、252Cf隨機脈沖中子源法技術等!犊熘凶优R界裝置和脈沖堆實驗物理》內容注重實驗方法和技術的適用性,也考慮其先進性,突出實驗方法與相關理論的結合,使讀者在相當的理論高度上來了解實驗方法,內容新穎!犊熘凶优R界裝置和脈沖堆實驗物理》為從事中子鏈式反應物理實驗研究和理論研究的人員以及從事核臨界安全研究的人員提供了很有價值的參考,本書也可用作與中子鏈式反應物理相關專業(yè)的研究生教材。
《快中子臨界裝置和脈沖堆實驗物理》總結了在該領域中的研究成果,系統全面地闡述了快中子臨界、次臨界裝置和脈沖堆的物理及實驗,重點在物理基礎和實驗方法,而不是具體的裝置及建造技術。旨在為剛進入這一領域的科技工作者較快地了解該領域概貌,掌握相應的理論基礎和實驗方法提供幫助!犊熘凶优R界裝置和脈沖堆實驗物理》可以作為從事快中子臨界、次臨界裝置和脈沖堆的設計及實驗研究的工程技術人員的參考書,以及有關專業(yè)教師和研究生的教材。
第1章 中子輸運理論基礎
1.1 引言
1.2 中子輸運方程的推導
1.3 穩(wěn)態(tài)情形下的中子輸運方程的若干本征值問題
1.3.1 穩(wěn)態(tài)情形下的中子輸運方程
1.3.2 有效增殖因子本征值問題
1.3.3 瞬發(fā)中子增殖率本征值問題
1.3.4 周期本征值問題
1.3.5 密度因子本征值問題
1.4 中子輸運伴隨方程
1.4.1 伴隨算符與伴隨函數
1.4.2 穩(wěn)態(tài)情形下的中子輸運算符與其伴隨算符
1.4.3 穩(wěn)態(tài)情形下的中子輸運伴隨方程,伴隨函數的物理意義
1.4.4 穩(wěn)態(tài)情形下非齊次問題的格林函數與伴隨格林函數
1.4.5 常截面近似下的穩(wěn)態(tài)中子輸運方程和伴隨方程
1.4.6 中子輸運伴隨本征值問題
1.4.7 與時間有關的中子輸運伴隨方程
1.5 聯系同一個系統的不同本征值的關系式
1.5.1 廣義的系統中子增殖因子、瞬發(fā)中子增殖因子及它們之間的關系
1.5.2 聯系系統瞬發(fā)中子增殖率常數與中子有效增殖因子、瞬發(fā)中子有效增殖因子及廣義中子增殖因子的關系式
1.5.3 系統有效增殖因子和瞬發(fā)中子有效增殖因子的關系
1.5.4 聯系系統有效增殖因子和系統漸近周期的關系式,倒時數關系式
1.5.5 聯系系統有效增殖因子和密度因子本征值的關系式
1.6 系統性質擾動對系統特征量的影響
1.6.1 系統性質擾動對系統反應性的影響
1.6.2 系統性質擾動對系統瞬發(fā)中子增殖率常數的影響
參考文獻
第2章 中子鏈式反應動力學基礎
2.1 引言
2.2 "點堆"模型下的中子鏈式反應系統中子動態(tài)學方程
2.3 絕熱近似下的中子動態(tài)學方程
2.4 積分微分方程形式的點動態(tài)學方程
2.5 "點堆"模型下的逆動態(tài)學方程
2.6 反應性階躍加入情形下無反應性反饋的點堆模型中子動態(tài)學方程的準確解,倒時數方程的根的性質
2.6.1 反應性階躍加入情形下中子動態(tài)學方程的準確解
2.6.2 倒時數方程的根的性質
2.7 點堆模型中子動態(tài)學方程的數值求解
2.7.1 積分方程形式的點堆模型中子動態(tài)學方程
2.7.2 積分方程形式的點堆模型中子動態(tài)學方程的數值處理
2.7.3 Fuchs-Haen模型下對反饋反應性的近似處理
2.7.4 反應堆動態(tài)學逆問題的數值求解
參考文獻
第3章 中子裂變鏈式反應系統的相似性理論
3.1 引言
3.2 全相似系統之間的相似性原理
3.2.1 相似系統和全相似系統的定義
3.2.2 基本相似性原理
3.2.3 基本相似性原理的推論之一
3.2.4 基本相似性原理的推論之二
3.2.5 含獨立源的全相似系統的相似性原理
3.2.6 含隨時間變化的中子角通量或伴隨函數的全相似系統的相似性原理
3.2.7 隨時間變化的全相似系統的相似性原理
3.2.8 中子鏈式反應系統中的正則量
3.3 相似系統集合中系統反應性隨系統相似性參量的變化
3.4 系統固有反應性系數的內在關系式
3.4.1 系統固有反應性系數的內在關系式的一般形式
3.4.2 球對稱系統的固有反應性系數的內在關系式
3.4.3 嵌套介質逐區(qū)均勻系統的固有反應性系數的內在關系式
3.4.4 球對稱系統臨界質量密度指數
參考文獻
第4章 次臨界倍增實驗物理及技術
4.1 引言
4.2 次臨界倍增實驗
4.2.1 引言
4.2.2 次臨界倍增實驗的基本概念與理論基礎
4.2.3 次臨界系統中子倍增
4.2.4 中子倍增測量實驗與向臨界逼近
4.2.5 次臨界中子倍增測量模擬實驗
4.2.6 次臨界就地測量實驗
參考文獻
第5章 快中子臨界裝置及實驗技術
5.1 引言
5.2 臨界裝置
5.2.1 核系統
5.2.2 機械裝置
5.2.3 控制系統
5.2.4 監(jiān)測系統
5.2.5 堆廳
5.3 反應性測量技術
5.3.1 周期法
5.3.2 反應性擾動技術
5.3.3 中子源擾動技術--跳源法
5.3.4 瞬發(fā)中子衰減常數法
5.3.5 數字逆動態(tài)技術
5.4 微擾實驗技術
5.4.1 一階微擾理論和反應性公式
5.4.2 反應性微擾系數的定義
5.4.3 小尺寸微擾樣品反應性貢獻的二階微擾近似表達式
5.4.4 反應性微擾系數的測量技術
5.4.5 微擾實驗的應用
5.5 緩發(fā)中子有效份額的測量
5.5.1 概述
5.5.2 瞬發(fā)臨界與緩發(fā)臨界之間表面質量增量法
5.5.3 252Cf源法
5.5.4 莫基爾納法
5.5.5 測量緩發(fā)中子有效份額的Rossi-α法
5.5.6 改進的Rossi-α法
5.5.7 RAPJA技術法
5.6 控制棒及其他調節(jié)部件的反應性價值刻度
5.6.1 概述
5.6.2 中子倍增法
5.7 臨界裝置的功率刻度
5.7.1 概述
5.7.2 裂變率分布測量積分法
5.7.3 中子通量分布測量積分法
5.7.4 252Cf源轉換法
5.8 臨界裝置的中子能譜測量
5.8.1 概述
5.8.2 閾探測器法
5.8.3 6Li夾心半導體譜儀法
5.9 快中子臨界裝置中γ能譜測量
5.9.1 實驗原理
5.9.2 探測器選擇
5.9.3 中子和γ的分辨
5.9.4 響應函數的計算
參考文獻
第6章 瞬發(fā)中子衰減常數實驗測量技術
6.1 概述
6.1.1 瞬發(fā)中子衰減常數的定義
6.1.2 測量瞬發(fā)中子衰減常數的目的和用途
6.1.3 瞬發(fā)中子衰減常數測量技術的分類
6.2 脈沖中子源法
6.2.1 周期性脈沖中子源法
6.2.2 單次脈沖中子源法
6.3 Rossi-α法
6.3.1 基本原理
6.3.2 實驗技術
6.3.3 各種因素對測量結果的影響及其修正方法
6.3.4 Rossi-α技術改進
6.4 方差均值比法(Feynman法)
6.4.1 基本原理
6.4.2 實驗技術
6.4.3 各種因素對實驗結果的影響及其修正辦法
6.4.4 方法的改進--Bennett方差法
6.5 計數概率法
6.5.1 零概率法(Mogilner法)
6.5.2 Polya法(Pn法)
6.6 時間間隔分布法
6.6.1 計數一計數時間間隔分布法(Pcc法或Babala法)
6.6.2 隨機原點時間間隔分布法(P腫法)
6.7 隨機脈沖中子源法
6.7.1 基本原理
6.7.2 實驗技術
6.7.3 隨機脈沖源法與Rossi-α法比較
6.8 相關分析技術
6.9 協方差測量法
參考文獻
第7章 快中子脈沖堆物理與實驗技術
7.1 概述
7.2 單次快中子脈沖堆簡介
7.2.1 純鈾金屬型快中子脈沖堆
7.2.2 鈾鉬合金型快中子脈沖堆
7.2.3 鈾-石墨型快中子脈沖堆
7.2.4 耦合型快中子脈沖堆
7.3 脈沖堆動態(tài)學
7.3.1 爆發(fā)脈沖的原理和脈沖特性參量
7.3.2 快中子脈沖堆動力學方程
7.3.3 無慣性效應時中子動力學方程的解
7.3.4 慣性效應對脈沖產額影響的分析
7.3.5 反射層和慢化體對脈沖特性的影響
7.3.6 堆廳房間反射中子對脈沖特性的影響
7.4 快中子脈沖堆內熱沖擊效應分析
7.4.1 熱沖擊現象的定性分析
7.4.2 幾個簡單形狀的堆芯部件內熱沖擊應力的一維分析
7.4.3 脈沖堆結構件內慣性應力的分析
7.4.4 熱彈性動力學方程的數值解
7.4.5 熱沖擊的理論計算與實驗數據之間的比較
7.4.6 熱沖擊對堆構件強度的影響及減小措施
7.5 脈沖堆實驗技術
7.5.1 負反應性溫度系數測量
7.5.2 溫度測量
7.5.3 脈沖波形及特征參數測量
7.5.4 單次脈沖裂變產額測量
7.5.5 脈沖堆熱沖擊應力測量
7.5.6 脈沖堆劑量監(jiān)測
7.5.7 脈沖產額大小的控制技術
7.6 快中子脈沖堆運行事故、監(jiān)測、處理和安全運行措施
7.6.1 快中子脈沖堆運行安全的特點
7.6.2 快中子脈沖堆運行事故的分類和分析
7.6.3 幾個快中子脈沖堆運行事件簡述和原因分析
7.6.4 四起快中子脈沖堆超瞬發(fā)臨界嚴重事故簡述和原因分析
7.6.5 脈沖堆事故監(jiān)測
7.6.6 快中子脈沖堆事故處理
7.6.7 保障快中子脈沖堆安全運行的措施
參考文獻