西安交通大学攻读硕士学位研究生入学考试试题样本
西安交通大学
攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目: 考试编号: 考试时间: 月 日
午
( 注: 所有答案必须写在专用答题纸上, 写在本试题纸上和其它草稿纸上一律
无效)
说明: 试题分为反应堆物理、 反应堆热工和原子核物理三部分。考生能够任意选择其中一部分答题, 不可混选。
反应堆物理部分: 共150分 一、 术语解释( 30)
1、 燃料深度
2、 反应堆周期
3、 控制棒价值
4、 停堆深度
5、 温度系数
6、 多普勒效应
7、 四因子模,
8、 徙动长度
9、 核反应率 10、 反应层节省
二、 设吸收截面服从1/V 规律变化, 中子通量服从1/E 分布, 试求在能量(E 0,E c )
区间内平均微观吸收截面的表示式。( 15)
三、 均匀球体的球心有一每秒各向同性发射出S 个中子的点源, 球体半径为
R( 包含外推距离) , 试求经过该球表面泄漏出去的中子数。( 30) ( 一维球体坐标下的亥母霍慈方程
()()22-B =0r r φφ?的通解为
()r
e C r A r Br
B +=r -e φ)
四、 一个四周低反射层的圆柱形反应堆, 已知堆芯燃料的 1.16=∞K , 扩散
长度2245cm L =,热中子年龄25cm =τ, 令堆芯的高度H 等于它的直径D, 并设径向和轴向( 单边) 反射层节省等于5cm, ①试求堆芯的临界大小;
②设在该临界大小下, 将 1.25=∞K , 试求这是反应堆的反应性。( 30)
五、 请画出某一压水堆突然停堆时氙浓度和过剩反应性的变化曲线, 并在图中
标明碘坑时间t 1, 强迫停止时间t o , 和允许停堆时间t p ; 并画出压水堆开堆、 突然停堆和再启动的整个过程中的钐浓度和过剩反应性的变化曲线。( 30)
六、 试从物理角度分析压水堆燃料温度反应性反馈和慢化剂温度反应性反馈的
理。( 15)
反应堆热工部分: 共150分 一、 名词解释( 30分, 每小题5分) 1、 积分导热率 2、 子通道模型 3、 失流事故 4、 接触导热模型 5、 热点因子 6、 失水事故
二、 解答题( 30分, 每小10分)
1、 请写出压水堆设计中的稳态热工设计准则。
2、 请简压水堆停堆后的功率组成及其特点。
3、 简述压水堆单通道模型反应堆热工设计的一般步骤和方法。 三、 推导题( 30分, 每小15分)
1、 请使用,MaAdams 的等效粘度拟合式关系式(
f
x
x μμμ
-11g +=) , 推导均
相流模型的全液相摩擦倍增因子关系式。
2、 试推导两相流动系统中含汽量, 空泡份额和滑速比间的关系。 四、 计算题( 30分)
某压水堆的燃料元件, 其芯块直径d u =8.8mm, 燃料元件外径d cs =10mm, 包壳
厚度为0.5mm, 假设其轴向功率均匀, 线功率q l ( 0) =4 ).(/C m W ?,在芯块与包壳之间充有某种气体, 该气体的热导率为0.23).(/C m W ?, 已知包壳外表面的温度为340℃, 包壳的导热率为20).(/C m W ?, 试求燃料元件中心温度。
五、 计算题( 30分)
某压力壳型轻水堆的棒束燃料组件为纵向流过的水所冷却, 冷却水的平均温度为300℃, 平均流速为4.5米/秒, 燃料元件的平均热流量为1500kW/m 2, 工作压力为14.7MPa, 栅格为正方形( 如图1所示) , 燃料元件直径为10
毫米, 栅距为13毫米。求其平均放热系数及元件外表面的平均温度。 已知: 4.08.0Pr Re 0306.0u =N , 在该压力下, C m W k f ?=./565.0,
s m v f /101226.026-?=, 864.0Pr =
原子核物理部分: 共150分
一、名词解释( 每小题3分, 共30分)
质量亏损
放射性活度
核反应
电离
激发
轫致辐射
光电效应
康普顿效应
电子对效应
劳逊判据
二简答题( 每小题 10分, 共30分)
1、核素图中β稳定线为什么向中子多的方向偏移?
2、如何从比结合能的角度分析原子能利用原理?
3、β-射线的能谱与α射线有何不同? 为什么?
三、阐述题( 30分)
阐述气体探测器、半导体探测器和闪烁体探测器的原理并比较。四、推导题( 30分)
对于核反应b
+, 假定反应前靶核A是静止的, 是推导Q方程。
=
B
a+
A
Pa
五、 计算题( 30分)
( 1) U 23592核的半径和密度;
( 2) 一个U 23592核裂变释放的裂变能f Q ;
( 3) 1kg U 23592完全裂变释放出的总裂变能;
( 4) 若核热转换效率80％, 一个1GWe (电功率)压水堆核电站, 每年需要消耗多少U 23592?
( 本题就f Q n Zr Nd U n +++→→+4)...(90401426023592裂变反应进行计算;
c 101.6022e -19?=,
U 235
92
、
d 14260
N 、
Zr 9040
质量分别为235.043924u 、
141.907719u 、 89.904703u;m n =1.008665u)