第6章-核反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)

1、1 第第6章章 核反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)核反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué) n反應(yīng)堆處于穩(wěn)態(tài)平衡時(shí)，裂變反應(yīng)產(chǎn)生的中子 數(shù)恰好與被吸收及泄漏的中子數(shù)相等。因此， 中子密度不隨時(shí)間變化。運(yùn)行中的反應(yīng)堆由于 種種原因，例如介質(zhì)的溫度效應(yīng)，裂變產(chǎn)物的 毒物效應(yīng)，燃料的燃耗效應(yīng)，控制棒的運(yùn)動(dòng)和 變功率運(yùn)行等都能引起運(yùn)行中的反應(yīng)堆的有效 增殖因數(shù)k的變化。此時(shí)，中子將處于不平衡 狀態(tài)。反應(yīng)堆動(dòng)力學(xué)主要就是研究反應(yīng)性變化 時(shí)，堆內(nèi)中子密度(功率)等有關(guān)參量與時(shí)間的 關(guān)系。 2 裂變中子 n反應(yīng)堆處于臨界狀態(tài)時(shí)，中子的產(chǎn)生率 和消失率相等，因而沒有必要區(qū)分瞬發(fā) 裂變中子和緩發(fā)裂變中子。然而在研究 中子密度隨時(shí)間變化的情況下，緩發(fā)中 子是

2、特別重要的。正是因?yàn)榫彴l(fā)中子的 作用，堆內(nèi)中子密度變化的周期變長(zhǎng)了， 這才使反應(yīng)堆的控制成為可能。 3 6.1 中子動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)中子動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) n6.1.1 瞬發(fā)中子瞬發(fā)中子 n中子所經(jīng)歷的平均時(shí)間被稱為中子的平 均壽命。設(shè)為無限大堆內(nèi)中子的平均壽 命。中子的平均壽命包括兩部分。一部 分為快中子平均慢化時(shí)間，用tm表示。 另一部分為熱中子平均擴(kuò)散時(shí)間，也稱 熱中子平均壽命，用td表示。顯然可以用 下式表示 dm ttl 4 表表6-1常溫下不同介質(zhì)的常溫下不同介質(zhì)的tm，td 介質(zhì)平均慢化時(shí)間 tm/s 平均擴(kuò)散時(shí)間td/s 水10-52.110-4 重水2.910-50.15 鈹7.810-5

3、4.310-3 石墨1.910-41.210-2 5 平均中子壽命 n從表6-1和算得的熱中子反應(yīng)堆的熱中子 平均擴(kuò)散時(shí)間的結(jié)果來看，一般tmtd，值要 相對(duì)下降幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 6 均勻混合物 n如果介質(zhì)由燃料和慢化劑均勻混合，用 式(6-2)計(jì)算td時(shí)，分母中的要用均勻混 合物的宏觀吸收截面來代替 n引入熱中子利用因數(shù)f n混合系統(tǒng)的熱中子平均擴(kuò)散時(shí)間td： ntd(1-f)tdM )( 1 T aM T aF d v t T aM T aF T aF f 7 例題例題6-1 n常溫下工作的無限大235U-H2O均勻熱堆，臨界 時(shí)k1，2.06，求該系統(tǒng)的熱中子平均擴(kuò) 散時(shí)間td。 n 解：臨

4、界時(shí)kpff1(因?yàn)闆]有238U,所 以中子逃脫共振吸收幾率為p1，快中子增殖 因數(shù)1)。 n由表6-1查得H2O的tdM2.110-4s。根據(jù)式(6- 4) ntd(1-f)tdM(1-0.485)2.110-41.110-4s 485. 0 06. 2 11 f 8 例題例題6-2 n無限大天然鈾-石墨非均勻堆,1.028 ，p 0.905，1.31，臨界時(shí)k1。求該系統(tǒng)的td。 n解：臨界時(shí)kpf1，f1/p 1/(1.0280.9051.31)0.82。從表6-1可查 得石墨的tdM1.210-2s。則由式(6-4)算得 n td(1-f)tdM(1-0.82)1.210-2 2.16

5、10-3s 9 有限大小反應(yīng)堆 n有一部分中子要泄漏到堆外去。故有限 大小反應(yīng)堆內(nèi)中子的平均壽命l0應(yīng)為無限 大介質(zhì)的中子平均壽命l乘上中子不泄漏 幾率，即 22 0 1BL l l 10 不計(jì)緩發(fā)中子中子密度的變化 n即t0時(shí)，k1；t0時(shí)，k1+常數(shù)小反應(yīng)性。 n設(shè)t時(shí)，平均中子密度為n，由于中子與235U的 裂變反應(yīng),過了一代后將增為nk，凈增n(k-1)。 n因?yàn)樗舶l(fā)中子是在中子被235U吸收而發(fā)生裂變 這一瞬間產(chǎn)生的，因而相繼兩代瞬發(fā)中子之間 的平均時(shí)間就應(yīng)等于瞬發(fā)中子的平均壽命l0。 這樣，堆內(nèi)中子密度增長(zhǎng)率滿足 0 ) 1( l kn dt dn 11 中子的變化率 n該式也可以

6、這樣理解：中子的產(chǎn)生率 為 ，中子的消失率為 ，則中子 的變化率= 中子的產(chǎn)生率-中子的消失率。 n初始條件： nt=0,n=n0,t=t,n=n(t) 0 ) 1( l kn dt dn 0 l kn 0 l n 12 解 t l k t l k ttn n entne n tn t l k n tn dt l k n dn dt l k n dn l kn dt dn 00 0 1 0 1 0 0 0 00 )( 00 )( )( 1)( ln 1 1) 1( 13 圖6-1 中子密度隨時(shí)間的變化 14 例題例題6-3 n 235U和H2O組成的無限大均勻熱堆，假設(shè) 裂變中子全部是瞬發(fā)中子

7、。t0時(shí)，k 1。t0時(shí)，k1.001。求1s末時(shí)，中子 密度n(1)為多少? l0ltd1.110-4s n解： 3 1 101 . 1 1001. 1 1 0 109 . 8 ) 1 ( 4 0 ee n n t l k 15 6.1.2 緩發(fā)中子效應(yīng)緩發(fā)中子效應(yīng) n先驅(qū)核 n發(fā)射緩發(fā)中子的核稱為該組緩發(fā)中子的 先驅(qū)核。緩發(fā)中子的特征半衰期由實(shí)際 中子發(fā)射體的母核素(稱先驅(qū)核素)的半衰 期決定。 16 87Br(55.6s) （87Kr）* - - - 87Kr 87Rb - 中子發(fā)射 穩(wěn) 定 圖6-2 緩發(fā)中子先驅(qū)核Br-87的衰變情況 17 表表6-2 235U熱中子裂變的緩發(fā)中子數(shù)據(jù)

8、熱中子裂變的緩發(fā)中子數(shù)據(jù) 組 號(hào) 半衰期 T1/2,/s 衰變常數(shù) i/s-1 平均壽命 ti/s 能量 /keV 份額i 155.720.012 480.652500.000 215 222.720.030 532.795600.001 424 36.220.1119.014300.001 274 42.300.3013.326200.002 568 50.611.140.884200.000 748 60.233.010.334300.000 273 總計(jì)0.006 502 18 重水堆 n在以重水為慢化劑和冷卻劑的反應(yīng)堆中， 例如CANDU反應(yīng)堆由于高能射線 (E2.2MeV)與氘（D）

9、的反應(yīng) n生成的光中子，也是緩發(fā)中子的一部分。 在CANDU反應(yīng)堆中，光中子占整個(gè)緩發(fā) 中子的5%左右。 nHD 1 19 簡(jiǎn)單考慮緩發(fā)中子 n第i組緩發(fā)中子的先驅(qū)核的平均壽命為ti，每一 中子都可以看作是在裂變后平均時(shí)間ti時(shí)才出 現(xiàn)的。緩發(fā)時(shí)間可達(dá)幾十秒，比起瞬發(fā)中子壽 命要大得多。因而緩發(fā)中子無形中使中子壽命 延長(zhǎng)而不可忽略。例如第i組緩發(fā)中子的壽命是， 則考慮到部分緩發(fā)中子的影響以后，中子的平 均壽命為 n即 n 6 1 0 6 1 00 )()1 ( i ii i ii tlltll 0849. 00848. 00001. 0 6 1 0 i iit ll 20 簡(jiǎn)單考慮緩發(fā)中子（續(xù)

10、） n上述問題，考慮緩發(fā)中子后，有 n這樣，這個(gè)反應(yīng)堆的k值由1躍變?yōu)?1.001后，1秒后的功率只增加1.2%，這 樣的功率增長(zhǎng)在技術(shù)上是完全可以控制 的。 012. 1 ) 1 ( 1 0849. 0 1001. 1 1 0 ee n n t l k 21 緩發(fā)中子作用 n上面的例子說明了，緩發(fā)中子的份額雖 然很小，但由于它的緩發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，緩 發(fā)中子效應(yīng)大大增加了兩代中子之間的 平均時(shí)間間隔，從而延長(zhǎng)了反應(yīng)堆的周 期，使得反應(yīng)堆的控制成為可能。 n緩發(fā)中子的平均壽期 s， 也稱為孕育時(shí)間 04.13/ 6 1 i iit 22 反應(yīng)堆周期 n定義：t時(shí)刻反應(yīng)堆內(nèi)中子密度(或中子通 量密度或

11、功率)變化e倍所需的時(shí)間。 n比較 和 n得 T t entn 0 )( )()( 0 tenenTtn T Tt t l k entn 0 1 0 )( 1 0 k l T 23 周期定義2 n反應(yīng)堆周期T描述了反應(yīng)堆內(nèi)中子密度的 變化速率。采用中子密度的相對(duì)變化率 來直接定義。對(duì)式(6-10)兩邊取對(duì)數(shù) n周期T等于反應(yīng)堆內(nèi)中子密度相對(duì)變化率 的倒數(shù)。 T t ntn 0 ln)(ln Tdt tdn tn 1)( )( 1 dt tdn tnT )( 1 )( 24 測(cè)定T n反應(yīng)堆周期的表達(dá)式： n倒周期 0 ln)(lnntn t T T 1 25 圖6-3 對(duì)數(shù)功率與時(shí)間的關(guān)系 2

12、6 “倍周期”或者“倍增周期” n它定義為功率增長(zhǎng)一倍所需要的時(shí)間 n兩邊取自然對(duì)數(shù)，得 n周期T和倍周期T倍的關(guān)系為 n T倍=ln2T 即 nT倍=0.693T T T eNTN 倍 倍0 )( 2ln )( ln 0 T T N TN 倍倍 27 反應(yīng)堆功率隨時(shí)間的變化 t/s0246810 P/（%FP）5050.150.250.350.450.5 s dt tdP tP T1002 )02/()501 .50( 1 .50 )( )( 根據(jù)式(6-15)，t=2s時(shí)刻的周期為 28 周期的計(jì)算結(jié)果 t/s0246810 P/（%FP）5050.150.250.350.450.5 T/

13、s10021004100610081010 29 例題 n反應(yīng)堆功率以30秒的穩(wěn)定周期從1%FP增 加到20%FP，在上升功率過程中，需要 多少時(shí)間？ 30 解 n已知P = 20 % FP，P0 = 1% FP和T = 30秒。 n可按公式P = P0 e t/T n計(jì)算得到： n 秒 9020ln30ln,ln 00 P P Tt T t P P 31 例題例題6-4 n常溫下工作的無限大235UH2O均勻熱堆， l1.110-4s，k1.001，求反應(yīng)堆 周期T和反應(yīng)堆倍周期T倍。 n解： n假設(shè)裂變中子全部是瞬發(fā)中子，則反應(yīng) 堆周期為 s n反應(yīng)堆倍周期 n T倍=0.693T=0.6

14、93x0.11=0.076s 11. 0 0 . 1001. 1 101 . 1 1 4 k l T 32 考慮緩發(fā)中子 n如果簡(jiǎn)單考慮緩發(fā)中子的存在，則中子 平均壽命為0.0849s，反應(yīng)堆周期為 85 1001. 1 0849. 0 1 k l T 33 圖6-4 倍增周期與反應(yīng)性的關(guān)系曲線 34 6.1.4 啟動(dòng)率啟動(dòng)率 n反應(yīng)性與反應(yīng)堆周期之間的關(guān)系可以用 數(shù)學(xué)方法表示出來。對(duì)反應(yīng)堆分析來說， 反應(yīng)堆周期在方程式中是有用的，但對(duì) 于反應(yīng)堆運(yùn)行來說，更常用的是啟動(dòng)率。 啟動(dòng)率是表示超臨界反應(yīng)堆內(nèi)功率增長(zhǎng) 速率的一個(gè)物理量，它與反應(yīng)堆周期有 直接的關(guān)系。 35 啟動(dòng)率啟動(dòng)率(續(xù)續(xù)1) n啟

15、動(dòng)率用SUR來表示，以每分鐘10進(jìn)制位數(shù) （DPM）為單位。超臨界反應(yīng)堆內(nèi)功率隨時(shí)間 的變化可以用下式表示 n 式中，P為時(shí)間t（min）時(shí)的功率；P0為t=0 時(shí)的初始功率；SUR為啟動(dòng)率。 n假定啟動(dòng)率SUR=1DPM，t=1min，則反應(yīng)堆功 率P=10P0，即功率增長(zhǎng)到原來功率10倍的水 平。 tSUR PP 10 0 36 啟動(dòng)率啟動(dòng)率(續(xù)續(xù)2) n堆內(nèi)功率增長(zhǎng)滿足單一指數(shù)規(guī)律，即 n n式中，T為反應(yīng)堆周期，以s為單位。功率兩種 不同的表達(dá)式，可得 n即 n當(dāng)反應(yīng)堆的周期為26s時(shí)，啟動(dòng)率SUR為1DPM， 1min后，反應(yīng)堆的功率P=10P0。當(dāng)反應(yīng)堆的 周期為13s時(shí)，啟動(dòng)率S

16、UR為1DPM，1min后， 反應(yīng)堆的功率P=100P0。 Tt ePP / 0 TttSUR e / 10 T SUR 26 37 反應(yīng)性與啟動(dòng)率的關(guān)系曲線 38 6.2 點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué) n6.2.1 基本方程基本方程 n n i=1,2,6 n其中， qcn dt dn i ii 6 1 ii ii cn dt dc 39 討論 n反應(yīng)堆內(nèi)各點(diǎn)中子密度N(r,t)隨時(shí)間t的變化漲 落是同步的，堆內(nèi)中子的時(shí)間特性與空間無關(guān)。 所以反應(yīng)堆在時(shí)間特性問題上，就好象一個(gè)沒 有線度的元件一樣，故這個(gè)模型稱為點(diǎn)堆模 型；。 n點(diǎn)堆模型可討論臨界態(tài)附近的問題 ； n中子密度N(r,t)以及第i組先

17、驅(qū)核濃度Ci(r,t)有相 同的量綱，可以是功率，中子通量密度等單位； n點(diǎn)堆模型的主要缺點(diǎn)在于，它不能給出與空間 有關(guān)的細(xì)致效應(yīng) 。 40 6.3外源的穩(wěn)定態(tài) n反應(yīng)堆處于沒有外中子源次臨界狀態(tài)，則中子 密度n將衰減至零。如果此時(shí)堆內(nèi)有一個(gè)外中 子源，中子密度的變化將是另一種形式。 n已知反應(yīng)堆的停堆深度00，且0為常數(shù)。堆 內(nèi)有一個(gè)獨(dú)立的強(qiáng)度不變的外中子源，單位時(shí) 間單位體積內(nèi)均勻放出q0個(gè)中子。求反應(yīng)堆內(nèi) 中子平均密度的變化規(guī)律。 41 有外源的穩(wěn)定態(tài)（續(xù)1） n方程： n i=1,2,6 n n第2式求和， 帶入1式， 有 n即 6 1i ii qcn dt dn ii ii cn d

18、t dc q n k lq n 1 00 6 1 6 1 )( i ii i i i cn dt dc 42 次臨界公式 nK1冪級(jí)數(shù)展開， n設(shè)第一代壽期末了時(shí)，堆內(nèi)單位體積中有 個(gè)中子 ； n第二代壽期末了時(shí)，增加了 個(gè)中子。再加 上第一代的 中子個(gè)共有 個(gè)。 n第三代壽期末了時(shí)，相應(yīng)的中子數(shù)為 n等比級(jí)數(shù)k0.996）時(shí)，才允許由次臨界向臨界過 渡； n8在逼近臨界的過程中，在任何時(shí)間內(nèi)， 只允許一種方法來控制反應(yīng)性的變化，即 要么改變硼濃度，要么改變控制棒棒位， 不允許兩者同時(shí)改變。但如果向堆內(nèi)引入 負(fù)反應(yīng)性，則不受此限。即允許插棒和加 深硼濃度同時(shí)進(jìn)行； 67 臨界試驗(yàn)中的安全要求

19、6 n9 反應(yīng)堆的啟動(dòng)率（SUR）應(yīng)小于1DPM；。 這實(shí)際上是控制反應(yīng)堆的超臨界周期不得 短于26s，這也意味著反應(yīng)堆的功率上升 不能太快； n10 在逼近臨界的過程中，必須避免引起一 回路平均溫度變化的任何操作，以避免向 反應(yīng)堆引入反應(yīng)性； n11 硼濃度的稀釋，嚴(yán)格按照核電廠的技術(shù) 規(guī)范進(jìn)行，包括特殊運(yùn)行階段的特殊規(guī)定。 68 6.4 單組緩發(fā)中子的解 n用等效單組緩發(fā)中子理論，研究考慮緩 發(fā)中子后其中子密度如何響應(yīng)。 )()( )()( tctn t dt tdn )()( )( tctn dt tdc 69 單組等效 n設(shè)等效單組緩發(fā)中子的先驅(qū)核的平均壽期 為 ，則它應(yīng)滿足下列關(guān)系式

20、 n所以有 n則等效單組緩發(fā)中子先驅(qū)核的衰變常數(shù)應(yīng) 為 n0.0767s-1 t 6 1 6 1i ii i i tt 6 1 6 1 / i i i ii tt 6 1 6 1 6 1 / 1 i ii i ii i i tt t 70 方程求解 n這是線性方程組，用指數(shù)函數(shù)來嘗試 n系數(shù)A，B和是待定常數(shù)。將該兩式代 入2式得 即 n從而 n解得與的關(guān)系為 t Aetn )( t Betc )( BAB )( A B )( 71 一元二次代數(shù)方程一元二次代數(shù)方程 n變形為 n等同為 n解： n這是一個(gè)的二次代數(shù)方程，它的兩個(gè)根 為 0)( 2 ocbxax 2 a acbb x 2 4 2

21、 )( 4 11 2 4)()( 2 1 2 2 72 235U為燃料的反應(yīng)堆方程簡(jiǎn)化 n0.0065,等效單組緩發(fā)中子先軀核的 衰變常數(shù)0.0767s-1.引入一個(gè)小反應(yīng)性 階躍，例如0.0025，平均代時(shí)間為 s。 ，即 4 0 102 l 852 1084 ,106 . 1)( 4)( 2 ) )( 2 1 (1 2 2 1 )( )( 2 2 73 進(jìn)一步簡(jiǎn)化 n兩個(gè)根 n將1，2，A1，A2的表達(dá)式代入式(6- 83)，即得到等效單組緩發(fā)中子情況下小 反應(yīng)性階躍變化時(shí)反應(yīng)堆中子密度對(duì)時(shí) 間的響應(yīng)為 n在很短時(shí)間后 1 2 )( 0 t t eentn t e n tn 0 )( 74

22、 圖6-12 正反應(yīng)性階躍時(shí)相對(duì)中子密度的響應(yīng) 75 圖6-13負(fù)反應(yīng)性階躍時(shí)相對(duì)中子密度的響應(yīng) 76 例題 n反應(yīng)堆經(jīng)過50秒功率從0.2%FP升至 0.4%FP，求功率倍增周期T2、周期T和 所引入的反應(yīng)性（pcm）。已知平均的 緩發(fā)中子先驅(qū)核衰變常數(shù)=0.081/sec、 緩發(fā)中子有效份額eff=0.006、平均中子 每代時(shí)間=0.08sec。 77 解 n由題義，反應(yīng)堆經(jīng)過50秒功率增長(zhǎng)到原 來的二倍，顯然：T2=50秒 ，而周期為 n由等效單組緩發(fā)中子近似的倒時(shí)方程： 秒1 .72 693. 0 50 2ln 2 T T tT eff 1 pcm200002. 0 1 .7208.

23、01 006. 0 1 .72 08. 0 78 6.5多組緩發(fā)中子的解 n點(diǎn)堆動(dòng)力學(xué)方程組： 6 1i iic n dt dn ii ii cn dt dc 6, 2 , 1 i 79 多組緩發(fā)中子解（1） n這是一階線性常系數(shù)微分方程組，常用 如下形式的指數(shù)嘗試函數(shù)來求解。 n令 n整理后反應(yīng)性方程為 n即 t eAn t ii eBc 6 1i i i 6 1 00 0 11 i i i ll l 80 反應(yīng)性方程的圖解 81 反應(yīng)性方程 n代數(shù)值較大的與較小的j相對(duì)應(yīng)。其中 最大的1與0同號(hào)，其它六個(gè)都是負(fù)的。 應(yīng)該注意到0的變化以1為上界。 n-1 n在極限情況下， n00 10 臨

24、界 n01 1 超臨界 n0- 1-1 次臨界 6 1 1 i i i TT 82 正反應(yīng)性階躍變化的情況 n中子密度的響應(yīng)可用七個(gè)指數(shù)項(xiàng)之和來 表示 若0，方程的解中只有第一項(xiàng)的指數(shù)是 正的，其余的指數(shù)項(xiàng)都是隨時(shí)間而衰減 的，因而反應(yīng)堆的特性最終由第一項(xiàng)來 決定。 7 1 0 )( j t j j eAntn 83 正反應(yīng)性引入 n反應(yīng)堆的穩(wěn)定周期由1決定，即 1 1 T 84 不同正反應(yīng)性階躍變化時(shí)中子密度的響應(yīng) 圖6-9 85 圖6-9 n表示了不同正反應(yīng)性階躍變化時(shí)中子密度變化 曲線。曲線表明，反應(yīng)性階躍引入后，中子相 對(duì)水平即有一個(gè)相應(yīng)的突變。幾秒后，與t之間 即有線性關(guān)系。這說明了

25、，中子密度突變以后 按一定的穩(wěn)定周期以指數(shù)律上升，周期與相應(yīng) 的漸近直線斜率成反比。0越大，直線斜率越 大，而周期越小。 n實(shí)際上，中子密度按一穩(wěn)定周期變化說明了， 式(6-62)右端后六個(gè)指數(shù)項(xiàng)已相繼較快地衰減 了，只剩下第一項(xiàng)。反應(yīng)堆的穩(wěn)定周期由1決 定，即 。 1 1 T 86 引入的正反應(yīng)性再作進(jìn)一步分析 n當(dāng)引入的反應(yīng)性很小時(shí) n即 n反應(yīng)堆周期 0 1 0211 l / 6 1 01 6 1 1100 i ii i ii ll 6 1 0 0 01 11 i i i l lT 87 6 1 0 0 01 11 i i i l lT n上式中方括號(hào)部分就是考慮緩發(fā)中子的裂變 中子平均

26、壽命 。因而這時(shí)周期T便和簡(jiǎn)單 考慮緩發(fā)中子效應(yīng)后的周期相等。 n可以簡(jiǎn)化為 n當(dāng)引入很小的正反應(yīng)性時(shí)（滿足的條件）， 反應(yīng)堆周期與瞬發(fā)中子壽命無關(guān)，而與引入 的反應(yīng)性成反比，且取決于緩發(fā)中子壽命 。 l i ii i i i tT 0 6 1 0 11 88 引入的反應(yīng)性很大 n 比較大，因而有 n得 n或 n如果引入的反應(yīng)性很大，則反應(yīng)堆的響 應(yīng)特性主要取決于瞬發(fā)中子的每代時(shí)間， 這時(shí)的情況與不考慮緩發(fā)中子的動(dòng)態(tài)特 性一樣。 0 1 i 1 10 001 1 T 89 當(dāng) n這時(shí)反應(yīng)堆僅依靠瞬發(fā)中子就能使反應(yīng)堆保 持臨界，稱為瞬發(fā)臨界瞬發(fā)臨界。 n 反應(yīng)堆要達(dá)到臨界尚需緩發(fā)中子作 出貢獻(xiàn)，

27、因而反應(yīng)堆的時(shí)間特性在很大程度 上由先驅(qū)核衰變的時(shí)間決定，緩發(fā)超臨界緩發(fā)超臨界 。 n當(dāng) 時(shí)，稱為瞬發(fā)超臨界，稱為瞬發(fā)超臨界，此時(shí)即使完 全不考慮緩發(fā)中子，有效增殖因數(shù)也會(huì)大于1。 0 0 0 90 圖6-10 反應(yīng)堆周期與反應(yīng)性的關(guān)系 91 負(fù)反應(yīng)性階躍變化的情況 n當(dāng)反應(yīng)性0，反應(yīng)性方程所有的根都 是負(fù)的，從而所有指數(shù)項(xiàng)都是隨時(shí)間而 衰減的。但是第一個(gè)指數(shù)項(xiàng)比其他指數(shù) 項(xiàng)衰減得慢些，因而中子密度仍然由第 一項(xiàng)決定 。 92 負(fù)反應(yīng)性階躍變化時(shí)中子通量密度的響應(yīng) 93 大的負(fù)反應(yīng)性引入時(shí)周期 n曲線表明：周期隨著正反應(yīng)性的增加而 單調(diào)地減少。但是對(duì)于負(fù)反應(yīng)性來說， 無論我們引入多大的負(fù)反應(yīng)性，都不能 使反應(yīng)堆停堆周期短于最長(zhǎng)壽期緩發(fā)中 子先驅(qū)核所決定的周期T1/1，當(dāng)- ，1-1，而 ，在以235U為燃料 的熱中子反應(yīng)堆內(nèi)