華北電力大學(xué) 核反應(yīng)堆物理分析 第0章核反應(yīng)堆物理分析概況

核反應(yīng)堆物理分析核科學(xué)與工程學(xué)院反應(yīng)堆工程教研室核反應(yīng)堆物理vs.核物理

ReactorPhysicsvs.NuclearPhysicsPhysics：研究物質(zhì)運動最一般的規(guī)律和物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)等NuclearPhysics(核物理)：研究微觀物質(zhì)世界運動規(guī)律及基本結(jié)構(gòu)ReactorPhysics(核反應(yīng)堆物理)Neutronics，又稱為“中子學(xué)”工程物理，研究反應(yīng)堆內(nèi)中子行為的科學(xué)是反應(yīng)堆專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，是反應(yīng)堆屏蔽、熱工、安全、控制、材料輻照損傷分析等的工作的基礎(chǔ)之一。課程主要內(nèi)容第一章核反應(yīng)堆的核物理基礎(chǔ)(基本概念)第二章中子慢化和慢化能譜(基本概念)第三章中子擴散理論(基本概念)第四章均勻反應(yīng)堆的臨界理論(理論基礎(chǔ))課程主要內(nèi)容第六章柵格的非均勻效應(yīng)與均勻化群常數(shù)計算(擴散方程空間變量處理)第七章

反應(yīng)性隨時間的變化(擴散方程時間變量處理：緩慢變化)第八章溫度效應(yīng)和反應(yīng)性控制(基本概念)第九章核反應(yīng)堆動力學(xué)(擴散方程時間變量處理：快速變化)核心內(nèi)容：核反應(yīng)堆物理的基礎(chǔ)：擴散理論/擴散方程(輸運理論/輸運方程)+臨界理論能量變量：分群理論空間變量：柵格的非均勻效應(yīng)與均勻化群常數(shù)計算時間變量反應(yīng)堆動態(tài)學(xué)(反應(yīng)性/功率隨時間緩慢變化)：燃耗、裂變產(chǎn)物中毒反應(yīng)堆中子動力學(xué)(反應(yīng)性/功率隨時間快速變化)：反應(yīng)堆動力學(xué)模型(考慮緩發(fā)中子效應(yīng))常見的核裝置核反應(yīng)堆裂變反應(yīng)堆聚變反應(yīng)堆(慣性約束聚變反應(yīng)堆、磁約束聚變反應(yīng)堆)聚變-裂變混合堆加速器研究用加速器醫(yī)用加速器工業(yè)用加速器。。。放射源天然放射源人工放射源核武器第1/2代核武器：原子彈、氫彈、中子彈第3代核武器：伽瑪射線彈、電磁脈沖彈等中子學(xué)（粒子輸運/擴散理論）是核系統(tǒng)設(shè)計及分析的重要理論基礎(chǔ)及工具！國際熱核實驗堆ITER（InternationalThermo-nuclearExperimentalReactor）InNov1985,GorbachovandMitterandproposedtoPresidentReaganthataninternationalprojectbesettodevelopfusionenergyforpeacefulpurposes.TheITERbeganasacollaborationbetweentheformerSovietUnion,USA,EUandJP.OnJuly2001,theengineeringdesignactivitiesweresuccessfullycompleted.Now7parties.ChinaandKoreabothjoinedtheprojectin2003,andfinallyIndiajoinedinDec2005.Site:Cadarache,FranceCosts(Euro):10billion聚變-裂變混合堆(Fusion-fissionhybridreactor)聚變裂變混合堆：利用聚變反應(yīng)堆產(chǎn)生的聚變中子在含有可裂變物質(zhì)的包層中使核燃料裂變或嬗變處置長壽命放射性核廢物并獲取核裂變能的裝置。

混合堆功能：生產(chǎn)核燃料，供給裂變核電站用處理核廢料增殖能量，以供熱和發(fā)電生產(chǎn)氚早在1953年，美國勞倫斯·利弗莫爾實驗室的鮑威爾，就提出了建立聚變－裂變混合堆的建議我國在“七五”期間，在國家“863”計劃的支持下，開展了大量的研究核電站及其安全概論核電站利用原子能內(nèi)部蘊藏的能量大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電站包括兩部分：利用核能產(chǎn)生蒸汽的核島：核反應(yīng)堆+一回路系統(tǒng)利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島：汽輪機發(fā)電機系統(tǒng)等(與普通電廠類似)秦山核電站大亞灣核電站田灣核電站核反應(yīng)堆系統(tǒng)核反應(yīng)堆系統(tǒng):一回路系統(tǒng)核反應(yīng)堆堆本體核電站會不會像原子彈那樣爆炸？核燃料的有效成分為235U或239Pu，而235U或239Pu同樣是原子彈的核炸藥？？那核電站會不會像原子彈那樣爆炸？？不必擔(dān)心，絕對沒有這種可能！“啤酒燒不著”

反應(yīng)堆有內(nèi)在的安全特性及多重安全保護系統(tǒng)

發(fā)生核爆炸并不簡單防止放射性物質(zhì)外泄的三道屏障防止放射性物質(zhì)外泄的三道屏障防止放射性物質(zhì)外泄的三道屏障輻射從何而來？天然輻射包括來自外太空的宇宙射線及存在于食物、空氣及居住環(huán)境的天然放射性物質(zhì)等人工輻射我們接觸到的人工輻射以用于醫(yī)療診斷的X射線所占比例最多，其余的來源有大氣層核試產(chǎn)生的放射性塵埃、夜光表、電離室、煙霧探測器等。輻射從何而來？Note:IntheWorldTotaltherearealso6reactorsinoperationinTaiwan,China/programmes/a2/index.html370.208GW(e)

2010年2月2010年2月目前，全世界核發(fā)電量占總發(fā)電量的比重約為：18％。2007年，中國的核發(fā)電量占總發(fā)電量的比重為：1.93%，遠遠低于18%的世界平均水平，準(zhǔn)備到2020年中國電力總裝機容量預(yù)計為9億千瓦時，核電的比重將占電力總?cè)萘康?%，即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。也就是說，到2020年中國將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。Nuclearreactorsunderconstructionandabouttostartconstruction

PlantMWegrossTypeProjectcontrolStartconst.OperationLingao-2

(units3&4)2x1080CPR-1000CGNPC12/05,5/062010,2011Qinshan4

(units6&7)2x650CNP-600CNNC4/06,1/072011,2012Hongyanhe1

(units1-4)4x1080CPR-1000CGNPC8/07,4/08,3/09,7/102012-14Yangjiang1

(units1-4)4x1080CPR-1000CGNPC5/08,2/09,9/09,7/102013-15Ningde1

(units1-4)4x1080CPR-1000CGNPC11/07,9/08,7/09,3/102012-15Sanmen1

(units1&2)2x1100AP1000CNNC3/20088/13,2014Haiyang

(units1&2)2x1100AP1000CPI9/20082014-15Taishan12x1600EPRCGNPC

12/08,1/102014,2015世界核電站一覽表中國核電站一覽表核電站名稱堆型額定功率(萬千瓦)商業(yè)運行時間廣東大亞灣核電站壓水堆2×98.41994/1994廣東嶺澳核電站壓水堆2×992002/2003廣東嶺澳核電站壓水堆2×100在建廣東陽江核電站壓水堆百萬千瓦/更大在建遼寧紅沿河核電站壓水堆2×100在建福建寧德核電站壓水堆4×100在建浙江秦山一期核電站壓水堆1×311994浙江秦山二期核