清华大学核反应堆物理分析
1、热中子反应堆内,瞬发中子的平均寿期比自由中子的半衰期( )。
A、短的多;B、长的多;C、一样大。
1、某压水堆采用二氧化铀作燃料,其复集度为2.43%(重量),密度为104公斤/米2,计算:当中子能量为0.025ev时,二氧化铀的宏观吸收截面和宏观裂变截面(复集度表示铀-235在铀中所占的重量百分比)。
2、某反应堆堆芯由铀-235、水和铝组成,各元素所占的体积比分别为0.002,0.600和0.398,计算堆芯的总吸收截面(0.025ev)。
3、求热中子(0.025ev)在轻水、重水和镉中运动时,被吸收前平均遭受的散射碰撞数。
4、试比较:将2.0M电子伏的中子束减弱到1/10所需的铝、钠和铝和铅的厚度。
5、一个中子运动两个平均自由程及1/2个平均自由程而不与介质发生作用的几率分别是多少? 6、堆芯的宏观裂变截面为5米-1,功率密度为20×106瓦/m3,求堆芯内的平均中子通量密度。
7、有一座小型核电站,电功率为15万千瓦,设电站的效率为27%,试估算该电站反应堆额定功率运行一小时所消耗的铀-235数量。
8、某反应堆在额定功率500兆瓦下运行了31天后停堆,设每次裂变产生的裂变产生的裂变产物的放射性活度为1.08×10-16t-1.2居里,此处t为裂变后的时间,单位为天,试估计停堆后24小时堆内裂变产物的居里数。
9、1)计算并画出中子能量为0.025电子伏时的复集铀的参数η与复集度的函数关系。
2)有一座热中子反应堆,无限增值系数为1.10,快中子裂变因子,逃脱共振几率和热中子利用系数三者的乘积为0.65,试确定该堆所用核燃料铀的复集度。
10、某反应堆堆芯由铀-235、水和铝组成,各元素所占的体积比分别为0.002,0.600和0.398,求堆芯的中子温度、热中子平均宏观截面和热中子利用系数。
设堆芯是均匀的,介质温度为570开, (ξσs)H2O=0.4567×10-26米2,(ξσs)Al=0.1012×10-28米2, (ξσs)U=0.126×10-28米2,堆芯的热中子能谱为麦克斯韦谱。
11、计算温度为535.5开、密度为0.802×103的水的热中子平均宏观吸收截面。
12、设核燃料中铀-235的浓缩度为3.2%(重量),试求其铀-235与铀-238的核数之比。
13、为使铀的η=1.7,试求铀中铀-235的复集度为多少(设中子能量为0.0253电子伏)。
14、为了得到1千瓦小时的能量,需要使多少铀-235产生裂变。
15、反应堆的电功率为1000兆瓦,设电站的效率为32%。
问每秒有多少个铀-235核发生裂变?问运行一年共需消耗多少公斤易裂变物质?一座相同功率煤电厂在同样时间需要多少燃料?已知煤的燃烧热为Q=29兆焦/公斤。
16、某压水的电功率为990兆瓦,设电站的效率为32%,运行了3个月后停堆。
试计算停堆后1分钟、1小时、10小时、1天10天、1月后的衰变热。
同样计算运行一年后停堆的情况。
17、试求1吨天然铀的放射性强度和具有相同的放射性强度的21084Po的质量。
(~0.35居里;~80毫克) 1、有二束方向相反的平均热中子束射到铀-235的薄片上,设其上某点自左面入射的中子束强度为1016中子/米2秒。
自右面入射的中子束强度为2×1016中子/米2秒。
计算:(a)该点的中子通量密度;(b)该点的中子流密度。
(c)设Σa=19.2×102米-1,求该点的吸收率。
2、设在x处中子密度的分布函数是 n(x,E,Ω) =(n0/2π)×e-x/λeαE(1+cosμ) 其中,λ,α为常数,μ是Ω与x轴的夹角。
求:(a)中子总密度n(x);(b)与能量相关的中子通量密度Φ(x,E);(c)中子流密度J(x,E)。
3、试证明在中子通量密度为各向同性的一点上。
沿任何方向的中子流密度J+=Φ/4。
4、证明某表面上出射中子流J out、入射中子流J in和表面中子通量密度Φ(a)=2(J out +J in)。
5、在某球形裸堆(R=0.5米)内中子通量密度分布为 Φ(r)=(5×1017/r)sin(πr/R)中子/米2秒 试求:(a) Φ(0); (b)J(r)的表达式,设D=0.8×10-2米; (c)每秒从堆表面泄漏的总中子数(假设外堆距离很小可略去不计)。
6、设一立方体反应堆,边长a=9米。
中子通量密度分布为Φ(x,y,z)=3.1017cos(πx/a)cos(πy/a)cos(πz/a)中子/米2秒,已知D=0.84×10-2米,L=0.175米。
试求:(a)J(r)表达式; (b)从两端及侧面每秒泄漏的中子数; (c)每秒被吸收的中子数,(设外推距离很小可略去)。
7、圆柱体裸堆内中子通量密度分布为: Φ(r,z)=1016cos(πz/H)J0(2.405r/R)中子/米2秒其中,H、R为反应堆的高度和半径(假定外推距离可略去不计)。
试求:(a)径向和轴向的平均中子通量密度和最大中子通量密度之比; (b)每秒从堆侧表面和两个端面泄漏的中子数; (c)设H=7米,R=3米,反应堆功率为10兆瓦,σ5f=410靶,求反应堆内铀-235的装载量。
8、试计算E=0.025电子伏时的铍和石墨的扩散系数。
9、设某石墨介质内,热中子的微观吸收和散射截面分别为σa=4.5×10-2靶和σs=4.8靶。
试计算石墨的热中子扩散长度L和吸收自由程λa,比较两者数值大小,并说明其差异的原因。
10、设有一天然铀-石墨均匀介质,设其体积比为V c/V v=60。
介质温度t=350摄氏度,试求该混合介质的扩散长度。
11、试计算t=535开,ρ=802公斤/米3时水的热中子扩散长度和扩散系数。
12、如图2-15所示,在无限介质内有两个源强为S中子/秒的电源,试求p1和p2的中子通量密度和中子流密度。
13、在半径为R的均匀球体中心,有一个各向同性的单位强度热中子源,介质的宏观截面为Σa。
试分别求:(a)介质Σa=0; (b)两种情况下球体内的中子通量密度分布和中子自球表面逃到真空的几率是多少?为什么这两者不同? 14、设有R=1.2米的石墨球内,球心有一电源S,源强为106中子/秒,试求r=0.2,0.5和1米处的中子通量密度(已知石墨的1/L=1.85米-1 D=9.4×10-3米)。
15、设有一强度为I中子/米2·秒的平均中子束入射到厚度为a 的无限平板层上。
试求:(a)中子不遭受碰撞而穿过平板的几率; (b)平板内中子通量密度的分布; (c)中子最终扩散穿过平板的几率。
16、设有如图2-16所示的单位平板状“燃料栅元”。
燃料厚度为2a。
栅元厚度等于2b。
假定热中子在慢化剂内已均匀分布源(源强为S)出现。
在栅元边界上的中子流为零(即假定栅元之间没有中子的净转移),试求:(a)屏蔽因子Q,其定义为燃料表面上的中子通量密度与燃料内平均通量密度之比; (b)中子被燃料吸收的份额。
17、设有两个相邻的扩散区A和B:介质A为源介质。
介质B布包含中子源。
B对A的反照率β定义为β=J出/J入。
其中J入和J 出分别是由A进入B和由B反射出来的中子流密度,试证明: (a)设B为无限厚平板介质时 (b)设B为厚度等于a的平板层介质时 18、如果在半径为R的球形介质中心有一中子源,球外为无限介质B所包围。
试求介质中子通量密度的分布以及介质B的反照率。
19、在一无限均匀非增值介质内,每秒每立方米均匀地产生S个中子,试求: (a)介质内的中子通量密度分布。
(b)如果x=0处插入一片无限大的薄吸收片(厚度为t。
宏观吸收截面为Σa1)。
证明这时中子通量密度分布为: [ 提示:用源条件 ] 20、如图2-17所示,设有源强为S中子/米2。
秒的无限源放置在无限平板介质内,源距两侧平板厚度分别为a和b,试求介质内的中子通量密度分布[提示:这是非对称问题,x=0处的边界条件应为:(a)中子通量密度连续; (b) 21、在厚度为2a的无限平板介质内有一均匀体积源,源强为S中子/米3·秒,试证明其中子通量密度分布为: 22、设半径为R的均匀球体内。
每秒每单位体积均匀产生S个中子。
试求球体内的中子通量密度分布。
1、证明:当中子被自由质子散射时,散射中子和反冲质子的实验室系速度之间的角度总是90度。
2、设f(v->v')dv'表示L系中速度v的中子弹性散射后速度在v'附近dv'内的几率。
假定在C系中散射是各向同性的,求f(v->v')的表达式,并求一次碰撞后的平均速度。
3、氢和氧在1000电子伏到1电子伏能量范围内的散射截面近似为常数,分别为20靶和38靶。
计算水的ξ以及在水中中子从1000电子伏慢化到1电子伏所需的平均碰撞次数。
4、(a)证明:一个中子依靠弹性散射从初始能量E0慢化到能量E所需的平均时间t――叫做弹性散射的慢化时间,可表示为 (b)设ξΣs与中子速度无关,试分别计算在轻水中和石墨中裂变中子(取E0=2×106电子伏)慢化到1电子伏所需要的慢化时间。
5、设某吸收剂的微观吸收截面σa(E)服从定律,即σa(E)=const,且假定近似中子能谱可用φ(E)~描述。
试求该吸收剂的第g群(E g-1,E g)的平均微观吸收截面σag。
6、在讨论中子热化时,认为热中子源项Q(E)是从某给定分界能Ec以上能区的中子,经过弹性散射慢化而来的。
设慢化能谱服从φ(E)=φ0/E分布,试求在氢介质内每秒每立方米由Ec以上能区,(a)散射到能量E(E<Ec)的单位能量间隔内之中子数Q(E);和(b)散射能量区间ΔE g=E g-1-E g内的中子数Q R。
7、设在弱吸收情况下,可以认为φ(E)=q(E)/ξΣsE,试求逃脱共振几率p(E)的表达式。
【提示:可从dq(E)=-Σa(E)·φ(E)dE出发】 8、分别计算在石墨和重水中,中子自E0=2兆电子伏慢化到E=103电子伏和E=0.625电子伏时的中子年龄。
9、单能快中子源在无限慢化剂平板内按函数 分布,其中S是常数,a是板的厚度。
(a)利用年龄理论计算年龄为τ的中子的慢化密度; (b)在中子慢化到年龄τ的过程中源中子从平板中泄漏的平均几率是多少? 10、某种核在能量Er处有一个宽度为ΔE的强吸收共振,在这里Er比源中子的能量低得多。
并且ΔE《Er。
假定所有打在这种核上且能量在ΔE内的中子均被吸收。
证明对这个共振的逃脱共振几率是 1、设有一边长a=b=0.5米,c=0.6米(包括外推距离)的长方形裸堆,L=0.0434米,τ=0.6米2,(a)求达到临界时所必须的k∞;(b)如果功率为5000千瓦,Σf=4.01米-1,求中子通量密度分布。
评价核数据在热管冷却空间核反应堆设计中的应用
第#期 ! ! 李 松 阳 等 )评 价 核 数 据 在 热 管 冷 却 空 间 核 反 应 堆 设 计 中 的 应 用
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压水堆核电站大破口失水事故分析
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科学岛分院2019年博士研究生公开招考笔试科目及参考教材
科学岛分院2019年博士研究生公开招考
笔试科目及参考教材
一、英语(必考)
(一)参考教材
1、《博士研究生英语入学考试纲要》(中国科学技术大学出版社,2015年11月,陈纪梁编);
2、《博士研究生入学考试英语试题及详解》(中国科学技术大学出版社,2015年11月,陈纪梁编)。
(二)考试形式
闭卷考试
二、专业课
(一)光学学科
注:报考光学学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
(三)等离子体物理学科
注:报考等离子体物理学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
(五)凝聚态物理学科
注:报考凝聚态物理学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
(六)材料物理与化学学科
注:报考材料物理与化学学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
(七)计算机与控制学科
涵盖专业:计算机应用技术(081203)、检测技术与自动化装置(081102)、模式识别
注:报考计算机与控制学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
(八)生物物理学学科
注:报考生物物理学学科各专业的考生从以上考试科目中任选一门。
核物理学的发展历程与技术应用
核物理学的发展历程与技术应用林增祥(南京工业大学制药与生命科学学院,江苏南京,210009)摘要:本篇主要阐述了核物理学的概念、发展历程及其应用等,尤其是对核物理学与现代经济的社会的互动关系作了深入的分析。
核物理与核技术是当今世界最有生命力、发展最迅速、影响力最大、成果最多的学科之一。
随着各国政府和科研机构的大力支持和关注,核技术在21世纪将会得到更大的发展。
关键词:核技术应用;核物理;现状;发展趋势一,引言1896年贝克勒尔发现铀的天然放射性,从此诞生了一门新的科学:原子核科学技术。
1919年卢瑟福利用天然α射线轰击各种原子,确立了原子的核结构,随后又首次用人工方法实现了核反应。
但是用天然射线源能够研究的核反应很有限,人们开始寻找一种可以产生具有不同能量的各种粒子束的装置,于是粒子加速器应运而生。
同时,为了探测各种射线和核反应的产物,还需要有辨别粒子种类和能量的探测器及相应的电子学设备。
在研究核物理的过程中人们发现,放射性一方面可能造成人体的伤害,另一方面它也可以在医学,工农业和其它方面有许多应用。
于是相应地,辐射防护技术与射线应用技术也发展起来。
此外,核物理的研究还导致了许多放射性核素的发现。
它们的半衰期长至数千万年,短至不足1秒。
在不同场合下选择适当的放射性核素,可以做示踪剂,测年工具或药物使用。
这就是放射性核素技术(或称为同位素技术)。
上述粒子加速器技术,核探测技术与核电子学,射线和粒子束技术,放射性核素技术等,通常统称为核技术[1]。
概括而言,核技术就是利用放射性现象,物质(包括荷能粒子)和规律探索自然,造福人类的一门学科,其主要内容是研究射线,荷能粒子束和放射性核素的产生,与物质相互作用,探测和各种应用的技术。
核科学与核技术在二十世纪取得了辉煌的成就。
近年来虽然生物、信息等学科成为大家关注的焦点,但核科学仍然保持着旺盛的生命力。
当前核科学与核技术发展的特点是:一方面探索物质深层次结构的努力在放射性核束物理、核天体物理、粒子物理等领域继续深入地发展,另一方面各种核技术,如加速器技术、核探测技术、核分析技术、核成像技术、核辐照技术、新型辐射光源技术、同位素技术、核能技术与核武器技术等均得到了迅速的发展并在农业、人口与健康、能源、环境、信息、材料、国家安全等领域以及生命科学、地球科学、凝聚态物理、考古学等多种学科的基础研究中得到了日益广泛的应用。
中国原子能科学研究院
中国原子能科学研究院中国原子能科学研究院2012年博士研究生招生专业目录一、单位简介中国原子能科学研究院创建于1950年,是中国核科学技术的发祥地,也是中国重要的不可替代的从事先导性、基础性、前瞻性核科学技术研究的综合性研究基地,著名科学家吴有训、钱三强、王淦昌、戴传曾、孙祖训、樊明武、赵志祥等著名科学家曾先后担任院(所)长,共有60余位院士曾在我院工作或学习过。
现有两院院士4人,高级科研与工程技术人员660余人。
博士生导师近140人,硕士生导师180多人。
原子能院下设核物理研究所、反应堆工程研究设计所、放射化学研究所、核技术与计算机应用研究所、同位素研究所、放射性计量测试部、辐射安全研究所。
中国核数据中心、中国快堆研究中心、北京串列加速器核物理国家实验室、核工业保障技术重点实验室、国防科工委放射性计量一级站、国家同位素工程技术研究中心等设在该院。
原子能院拥有国内核研究领域较完善的设备和设施,进行着核物理、核化学与放射化学、反应堆工程、加速器技术、核电子学与探测技术、同位素技术、放射性计量与辐射防护、新材料、生物医学工程、强激光应用和信息技术等广泛领域的研究,与世界上40多个国家和地区的科研院所及国际原子能机构等国际组织有着广泛的科技合作与交流,科研成果丰厚,近三十年来共获得国家和部级科技成果一千余项。
公开出版物有《原子能科学与技术》、《核化学与放射化学》、《同位素》、《质谱学报》等。
原子能院热诚欢迎广大考生报考。
二、报名须知1、2012年我院面向全国招生一次,计划招生50名(招生名额不分到专业,视报名情况确定)。
招生类别为统招统分。
2、凡符合国家规定报考条件的人员可在报名时间内登陆我院网站(),进入博士研究生招生系统,填写报考信息后下载报考登记表,加盖档案所在单位人事部门公章,按要求提交所有材料及报名费200元,即完成报名。
3、报名时间:2011年12月1日至2010年12月31日。
考试时间:2012年3月13日至14日。
热管堆固态堆芯三维核热力耦合方法与分析
摘要有 别 于 传 统 堆 芯 热 管 冷 却 反 应 堆简 称 热 管 堆 固 态 堆 芯 具 有 高 温 热 膨 胀 效 应 该 特 性 产 生 了 中 子 物 理热 工力 学简 称 核 热 力相 互 耦 合 的 效 应 本 文 根 据 固 态 堆 芯 热 膨 胀 反 应 性 反 馈 机 制 与 热 管 传 热 过 程 建 立 固 态 堆 芯 三 维 动 态 几 何 的 核 热 力 耦 合 方 法 应 用 核 热 力 耦 合 方 法 对 ABC&:D 热 管 堆 进 行 稳 态 分 析 结 果 表 明 正 常 工 况 下 堆 芯 从 冷 态 到 热 态 变 化 过 程 中 核 热 力 反 应 性 反 馈 约 为 E?!*(1/其 中 堆 芯 热 膨 胀 效 应 约 占 总 反 馈 的 F*G 核 热 力 耦 合 分 析 表 明 热 膨 胀 效 应 是 固 态 堆 芯 负 反 馈 与 自 稳 调 节 的 主 导 效 应 但 另 一 方 面 显 著 的 热 应 力 将 威 胁 堆 芯 完 整 性 从 而 影 响 反 应 堆 安 全 在热管堆的设计和运行过程中应重点关注固态堆芯材料的力学性能 关 键 词 热 管 冷 却 反 应 堆 核 热 力 耦 合 热 管 模 型 中图分类号:H>)F!!! 文献标志码-!!!文章编号+***I=F>+)*)+&+I*+?FI*, !"#+*%,!>?7JK%)*)+%J;'83K83%*)+!
收 稿 日 期 )*)+I*>I+*修 回 日 期 )*)+I*!I+> 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 ++F,!)+F中 核 集 团 青 年 英 才 项 目 " 通 信 作 者 马 誉 高
2023年核电技术与控制工程专业考研方向和院校排名
2023年核电技术与控制工程专业考研方向和院校排名一、核电技术专业考研方向核电技术专业是指应用核物理和核工程原理和技术研究、设计、建设和运行核电站的人才培养。
考研方向主要包括:核反应堆物理、核反应堆热工水力学、核电站安全、核电站控制、核辐射防护等。
1. 核反应堆物理核反应堆物理是核电站中最基本的科学问题之一,包括核反应堆中裂变链式反应的物理过程、核反应堆的燃料组织、辐射平衡、核燃料的物理特性等内容。
在考研中,可以学习核反应堆物理的基本原理、理论模型、核反应堆的特性分析与计算方法等内容。
2. 核反应堆热工水力学核反应堆热工水力学是指研究核反应堆内流体的流动、传热、蒸汽发生等过程,与安全、经济和高效运行相关的各种热力学问题。
考研中可以学习核反应堆热工水力学在核电站设计和运行中的应用。
3. 核电站安全核电站安全是指在核电站设计、建设和运行过程中制定、实施和维护的一系列措施,以确保核电站的安全性和实现高效运行。
在考研中可以学习核电站安全的概念、理论、方法和控制技术等,了解核电站安全相关法律政策和标准,并掌握安全监控、安全评估和应急措施等知识。
4. 核电站控制核电站控制是指实现核反应堆和相关系统的控制管理工作,以保证核电站按照要求的安全、可靠、高效的运行。
在考研中可以学习核电站控制方法、核反应堆的控制理论及控制系统的设计和运行。
5. 核辐射防护核辐射防护是指在核电站设计、建设、运行和废弃处理过程中对职业人员、公众、环境等进行有效的核辐射防护。
在考研中可以学习核辐射防护基础知识、核辐射源的物理特性、辐射计量学、防护剂、防护措施和应急管理等相关内容。
二、核电技术专业考研院校推荐1. 清华大学清华大学核能与新能源技术研究所是我国少有的开设核能领域研究与教育的高校之一,核电技术专业在清华大学排名非常靠前。
2. 上海交通大学上海交通大学核科学与工程研究所是华东地区唯一的核科学与工程学科系,具有深厚的学术背景和研究实力,核电技术专业在上海交通大学排名靠前。
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带产能约束的多层级批量规模与机器调度问题研究
精仪系
冯煦
孙利群
基于正交偏振谱技术的活体微循环成像理论及实验
阎培渝
硅质铁尾矿粉用作混凝土掺合料的应用研究
水利系
张晓颖
丛振涛
降水随机特征及流域产流研究
清华大学实验室一览表
清华大学实验室一览表•材料科学与工程系[035]o[03501]先进材料实验室(材料科学与工程系)o[03502]材料科学与工程教学实验室(材料科学与工程系)o[03503]无机非金属材料实验室(材料科学与工程系)o[03504]材料科学与工程研究院中心实验室(材料科学与工程系)•电工电子学教学实验中心[155]o[15504]应用电工实验分室(电工电子中心)o[15599]电工电子实验教学中心o[15501]EDA实验分室(电工电子中心)o[15503]基本电工实验分室(电工电子中心)o[15502]电子技术实验分室(电工电子中心)o[155]电工电子实验教学中心•电化教育中心[073]o[07301]电教中心实验室(电化教育中心)o[073]电化教育中心•电机工程与应用电子技术系[022]o[02209]计算机基础及应用实验室(电机工程与应用电子技术系)o[022]电机工程与应用电子技术系o[02213]电力电子与电机控制实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02208]电工与热工计量实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02207]气体放电与等离子体实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02205]高电压实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02204]电机实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02202]电力系统实验室(电机工程与应用电子技术系)o[02231]电气工程实验教学中心(电机工程与应用电子技术系)o[02206]电气设备及智能化实验室(电机工程与应用电子技术系)•电子工程系[023]o[02311]激光物理与技术实验室(电子工程系)o[02312]电子工程教学中心实验室(电子工程系)o[02302]线路与系统实验室(电子工程系)o[02303]信息系统与计算机实验室(电子工程系)o[02304]物理电子学实验室(电子工程系)o[02301]集成光电子学实验室(电子工程系)o[02308]图象信息实验室(电子工程系)o[02307]信号检测与处理实验室(电子工程系)o[02315]集成电子系统设计实验室(电子工程系)o[02306]通信实验室(电子工程系)o[023]电子工程系o[02309]微波工程与天线实验室(电子工程系)•法学院[066]o[06601]模拟法庭实验室(法学院)o[066]法学院o[06602]法学院网络中心教学实验室(法学院)•高等研究中心[048]o[04851]高研中心综合实验室o[048]高等教育研究中心•工程力学系[033]o[033]033•工程物理系[032]o[03204]加速器实验室(工程物理系)o[03206]粒子技术与辐射成像实验室(工程物理系)o[03201]物理分离实验室(工程物理系)o[03205]暗物质实验室(工程物理系)o[032]工程物理系o[03208]等离子体科学与聚变实验室(工程物理系)o[03202]核工程与技术实验教学中心(工程物理系)o[03203]强子应用及技术实验室(工程物理系)o[03207]公共安全实验室(工程物理系)•工业工程系[016]o[01603]物流工程实验室(工业工程系)o[01601]数字化企业与仿真实验室(工业工程系)o[01602]人因工程实验室(工业工程系)o[016]工业工程系•公共管理学院[059]o[05901]电子政务实验室(公共管理学院)o[059]公共管理学院•航天航空学院[031]o[03101]强度与振动中心实验室(航天航空学院)o[03152]动力学与理论力学实验室(航天航空学院)o[03151]固体力学与材料力学实验室(航天航空学院)o[031]航天航空学院o[03104]工程热物理实验室(航天航空学院)o[03103]流体力学实验室(航天航空学院)•核能与新能源技术研究院[101]o[10151]应用核技术实验室(核能与新能源技术研究院)o[10117]热工水力学实验室(核能与新能源技术研究院)o[10115]稠油热采实验室(核能与新能源技术研究院)o[10113]核电站模拟培训中心实验室(核能与新能源技术研究院)o[10109]核低温供热实验室(核能与新能源技术研究院)o[10111]反应堆综合利用实验室(核能与新能源技术研究院)o[10122]萃取实验室(核能与新能源技术研究院)o[10131]新材料实验室(核能与新能源技术研究院)o[10132]精细陶瓷实验室(核能与新能源技术研究院)o[10142]半导体器件中频技术实验室(核能与新能源技术研究院)o[10161]环境技术应用实验室(核能与新能源技术研究院)o[101]核能与新能源技术研究院o[10121]核化学化工实验室(核能与新能源技术研究院)•化学工程系[034]o[03407]生物化工及食品化工实验室(化学工程系)o[03410]膜技术和工程实验室(化学工程系)o[034]化学工程系o[03408]应用化学实验室(化学工程系)o[03402]化工实验教学中心(化学工程系)o[03406]化工热力学实验室(化学工程系)o[03405]反应工程实验室(化学工程系)o[03403]高分子实验室(化学工程系)o[03401]萃取分离实验室(化学工程系)•化学系[044]o[04409]生命有机磷化学及化学生物学实验室(化学系)o[04411]有机光电子与分子工程实验室(化学系)o[044]化学系o[04407]基础化学实验教学中心(化学系)o[04401]分析中心实验室(化学系)o[04402]无机化学实验室(化学系)•环境科学与工程系[005]o[00502]固体废物处理与核工业环境工程实验室(环境学院)o[00501]环境工程实验室(环境学院)o[00504]环境分析测试中心(环境学院)o[00503]环境科学与工程实验实践教学中心(环境学院)o[005]环境科学与工程学院•基础工业训练中心[150]o[15001]电子工艺学实验室(基础工业训练中心)o[150]基础工业训练中心o[15002]金属工艺学实验室(基础工业训练中心)•机械工程系[012]o[01203]制造工程实验室(机械工程系)o[01201]摩擦学实验室(机械工程系)o[01204]清华大学计算机辅助设计教学中心实验室(机械工程系)o[012]机械工程系o[01232]材料成形制造技术实验室(机械工程系)o[01231]成形制造教学实验室(机械工程系)o[01233]成形装备及自动化实验室(机械工程系)o[01202]机械创新设计实验室(机械工程系)•计算机科学与技术系[024]o[02408]软件实验室(计算机科学与技术系)o[024]计算机科学与技术系o[02406]计算机智能控制实验室(计算机科学与技术系)o[02451]计算机科学与技术教学实验室(计算机科学与技术系)o[02407]人机交互与媒体集成实验室(计算机科学与技术系)o[02404]高性能计算实验室(计算机科学与技术系)o[02401]智能技术与系统实验室(计算机科学与技术系)o[02403]计算机网络实验室(计算机科学与技术系)•计算机与信息管理中心[074]o[07401]计算中心实验室(计算机与信息管理中心)o[074]计算机与信息管理中心•继续教育学院[256]o[25675]继教学院综合实验室o[256]继续教育学院•建筑系[002]o[00202]建筑学实验教学中心(建筑学院)o[002]建筑学院o[00237]人居环境模拟实验室(建筑学院)o[00255]人居环境信息实验室(建筑学院)o[00201]建筑物理实验室(建筑学院)o[00258]供热通风与空调实验室(建筑学院)•精密仪器与机械学系[013]o[01314]仪器科学与技术实验室(精密仪器与机械学系)o[01352]微米纳米技术研究实验室(精密仪器与机械学系)o[01315]测控技术实验教学实验室(精密仪器与机械学系)o[013]精密仪器与机械学系o[01306]光学及长度计量实验室(精密仪器与机械学系)o[01309]精密测试技术及仪器实验室(精密仪器与机械学系)•经济管理学院[051]o[05103]经济管理实践与实验教学中心(经济管理学院)o[05102]管理信息系统实验分室(经济管理学院)o[051]经济管理学院•美术学院[080]o[08001]艺术与设计实验教学中心(美术学院)o[080]美术学院•汽车工程系[015]o[015]汽车工程系o[01501]汽车实验室(汽车工程系)o[01503]汽车安全与节能实验室(汽车工程系)•清华信息科学与技术国家实验室[916]o[91651]国家实验室•热能工程系[014]o[014]热能工程系o[01401]动力工程及工程热物理实验教学中心(热能工程系)o[01406]流体机械实验室(热能工程系)o[01404]燃气轮机实验室(热能工程系)o[01403]热能工程实验室(热能工程系)o[01407]液态金属技术实验室(热能工程系)o[01402]热工测试实验室(热能工程系)•人文社会科学学院[061]o[06103]文科信息中心实验室(人文社会科学学院)o[061]人文社会科学学院•软件学院[410]o[41001]软件实验室(软件学院)o[410]软件学院•生命科学与医学研究院[500]o[50001]生物医学测试中心(生命科学与医学研究院)o[50002]动物中心o[500]生命科学与医学研究院•生物科学与技术系[045]o[04553]细胞、发育和遗传实验室(生命科学学院)o[04555]海洋生物技术实验室(生命科学学院)o[04557]系统生物学及交叉学科实验室(生命科学学院)o[04558]神经生物学实验室(生命科学学院)o[04551]生物物理、生物化学与分子生物学实验室(生命科学学院)o[04503]现代生命科学实验教学中心(生命科学学院)o[04505]蛋白质科学实验室(生命科学学院)o[04507]蛋白质设施实验技术中心(生命科学学院)o[04554]生物技术实验室(生命科学学院)o[04556]植物实验室(生命科学学院系)o[04552]生理和分子医学实验室(生命科学学院)o[045]生命科学学院•数学科学系[042]o[04201]计算实验室(数学科学系)o[042]数学科学系•水利水电工程系[004]o[004]水利水电工程系o[00401]水力学实验室(水利水电工程系)o[00411]水工结构实验室(水利水电工程系)o[00404]土力学实验室(水利水电工程系)o[00405]水资源实验室(水利水电工程系)o[00403]泥沙实验室(水利水电工程系)•体育课部[072]o[07202]人体运动科学实验室(体育教研部)o[072]体育课部•土木工程系[003]o[00304]力学计算与仿真实验室(土木工程系)o[003]土木工程系o[00301]工程结构实验室(土木工程系)o[00303]建筑材料实验室(土木工程系)o[00302]测量实验室(土木工程系)•外语系[064]o[06401]外语教学实验室(外语系)o[064]外语系•微电子学研究所[102]o[102]微电子学研究所o[10201]微电子学研究实验室(微电子学研究所)o[10202]微电子学教学实验室(微电子学研究所)•物理系[043]o[04302]近代物理实验分室(物理系)o[04303]物理演示实验分室(物理系)o[04304]高等物理实验分室(物理系)o[04305]凝聚态物理与声学实验室(物理系)o[04307]低维量子物理实验室(物理系)o[04308]高能物理与核物理实验室(物理系)o[043]物理系o[04301]普通物理实验分室(物理系)•新闻与传播学院[067]o[06701]新闻传播学实验教学中心(新闻与传播学院)o[067]新闻与传播学院•信息技术研究院[915]o[915]信息科学研究院o[91551]信研院•信息网络工程研究中心[112]o[11272]信息学院网络研究室o[112]信息科学学院•医学院[400]o[40003]中药实验室(医学院)o[40005]生物物理与结构生物学实验室(医学院)o[40002]基因组研究实验室(医学院)o[40004]医学系统生物学实验室(医学院)o[40006]生物医学影像研究中心实验室(医学院)o[400]医学院o[40001]生物医学工程与仪器实验室(医学院)•宇航技术研究中心[114]o[114]宇航中心o[11451]宇航中心综合实验室•自动化系[025]o[025]自动化系o[02532]系统工程实验室(自动化系)o[02509]宽带网数字媒体技术实验室(自动化系)o[02554]仿真与虚拟制造实验室(自动化系)o[02506]流程工业综合自动化实验室(自动化系)o[02501]电子技术实验室(自动化系)o[02502]信息处理实验室(自动化系)o[02503]自动化实验教学中心(自动化系)o[02555]网络化制造实验室(自动化系)。
先进核反应堆专家评估系统架构的设计和实现
!第!"卷第#期原子能科学技术$%&’!"!(%’#!)**+年,月-.%/01234567810431493:;41<3%&%67=97)**+先进核反应堆专家评估系统架构的设计和实现高!斌"!任俊生)!周志伟"!杨孟嘉)!顾军扬#""’清华大学核能与新能源技术研究院!北京!"***H !#)G 中国广东核电集团有限公司技术中心!广东深圳!,"H ")!##G 中国广东核电集团有限公司苏州热工研究院!江苏苏州!)",**!$摘要!先进核反应堆专家评估系统是核电反应堆评估软件系统开发的初次尝试%本系统在$0V Y 9&8.Y :0%’(2;开发平台上!使用A ]]编程语言!在=%:4&B $04W B A %3.5%&"=$A $体系架构的基础上实现了系统的具体功能%在国内先进反应堆的评估运用实践中表明!该系统的设计是可行有效的%关键词!先进核反应堆#专家评估系统#系统架构#模型B 视图B控制中图分类号!;M !"#’"!!!文献标识码!-!!!文章编号!"***B >?#"")**+$*#B *#*"B *H9&":.&:"#;#<’4)%)2I #%,’H %&’()(*32G %).#2Q :.,#%"I #%.&("C 1$#"&C G %,:%&’()96<&#D L -CD 03"!I 2(E Y 3B V <436)!K F C QK <0B W 40"!c -(L =436B h 09)!L QE Y 3B 7936#""8@)#*0*/*"+,A /&B "$%$)2A "F 5)"%64I "&’)+B +64!I #0)6’/$J )0K "%#0*4!:"0L 0)6"***H !!(’0)$#)8I "&’)+B +64(")*"%!(’0)$C /$)62+)6A /&B "$%7+F "%M +B 20)6(+8!-*28!H ’")N ’"),"H ")!!(’0)$##8H /N ’+/A /&B "$%7+F "%!"#"$%&’@)#*0*/*"!(’0)$C /$)62+)6A /&B "$%7+F "%M +B 20)6(+8!-*28!H /N ’+/)",**!!(’0)$$35<&"%.&&!-:Z 9314:3Y 1&4955491.%54U X 45.4Z 9&Y 9.0%3V 7V .4/0V.<4030.09&X 591.014%T V %T .W 954%33Y 1&495X %W 45X &93.V4Z 9&Y 9.0%3V 7V .4/’;<4V 7V .4/W 9V:4Z 4&%X4:03A ]]1%:4Y 3:45.<4$0V Y 9&8.Y :0%(4.43Z 05%3/43.!93:0.Y V 4:=%:4&B $04W B A %3.5%&"=$A $X 9..4539V 0.V J 9V 01T 59/4’;<4V 7V .4/W 9V Y V 4:.%9114V V .<49:Z 9314:3Y 1&4955491.%503A <039’-Z 90&9J &454V Y &.V 0&&Y V .59.4.<9..<4T 59/4%T .<4V 7V .4/0V T 49V 0J &493:4T T 41.0Z 4’=#6>("2<&9:Z 9314:3Y 1&4955491.%5#4U X 45.4Z 9&Y 9.0%3V 7V .4/#V 7V .4/T 59/4#=%:4&B $04W B A %3.5%&收稿日期!)**,B ""B "!#修回日期!)**>B *,B )#作者简介!高!斌""?H "’$!男!湖北十堰人!硕士研究生!核科学与技术专业!!我国现已建成和在建核电机组共""个!装机容量约?***=N !并计划到)*)*年使核电装机容量达到!****=N %因此!客观(全面地评价目前的核电技术!根据中国国情科学地决策新型核电反应堆的选择!是中国核电行业面临的一项挑战%本文采用苏州热工研究院研究确定的先进核电机组评价指标体系)"*!从数据库设计(系统方案初步设计及详细设计等方面对先进核反应堆专家评估系统的实现进行详细研究%核电厂先进反应堆专家评估系统的设计要求如下!""界面简洁#操作简单#运行稳定$ )"系统内部实现数据共享#但具体的访问操作有权限控制$#"系统功能完善#能够满足系统评估要求#功能包括专家信息管理%评估指标信息管理%敏感性分析%专家评估信息管理&本文所描述的先进核反应堆专家评估系统由如下>个模块组成!专家信息维护模块#指标信息维护模块#专家评估模块#查看评估信息报表模块#敏感性分析模块和系统信息维护模块&图"为评估系统功能组织结构图&和业务操作!为控制类服务"图!示出专家信息操作的Q=M示意图"/012)3D %:"!:)!-!:3$%"$式中(#为由各评价指标所占权重组成的权重集.$0%0g"!)!-!)$为各评价指标权重."为综合评价结果"将计算结果"g:"!:)!-!:)*3归一化!得结果矩阵3"!其中!3:0D :0+4:0"!*#原子能科学技术!!第!"卷综合评分!将隶属度分别赋值取$g">*+*H *?*"**#$利用公式即可得到评价结果!%!g 3"a $;&)’!!模糊D%5:9数方法是在传统的D %5:9数方法和采用以评价值为基础的委托群体效用函数分析方法的基础上发展起来的"种新的方法%这种方法强调评价对象中各准则评价的优序关系$利于在评价中突出强项因素的地位%计算原理如下%确定隶属度!/0L D C 0&;L ’(/9U "C 0&;L ’#&#’其中!;L 为第L 个堆型的指标)C 0&;L ’为第L 种堆型第0个指标的评分值)/9U "C 0&;L ’#为第0个指标所有堆型的最大值%建立模糊频数统计表!,’L D 430D "!’0&;L ’/0L F 0&!’!L D 4A’D ",’L &,’式中!F 0为第0个指标权重$采用-F S 算法计算得到)!’0&;L ’$若;L 在第0个指标评测结果中优序关系排在第’位&’D "$)$*$A ’$则!’0&;L ’D "$否则!’0&;L ’D *%计算模糊D %5:9数%计算模糊D %5:9数的方法为!.:&;L ’D 4A’D ",’L !LO ’&>’其中$O ’g ")&A ^’’&A ^’]"’$D %5:9数即为最终的评价结果%AR A !逻辑控制层逻辑控制层负责处理表示层&Q R ’和业务层之间的数据交互+Q R 之间状态流程的控制+简单的数据验证和格式化等功能$其在=$A模式中处于相当重要的位置%实际上$在’(2;事件驱动的编程模型下$Q R 控制逻辑被自然地实现在事件函数中$例如$C 3@%5/M %9:事件函数+C 3D Y ..%3A &01[事件函数%在这些事件函数中$主要任务是做Q R 控件与业务实体的数据交换与业务调用%为更好地利用=$A 模式来进行设计和利于系统的扩展及维护$并兼顾开发的便利$在一些简单视图的事物处理上$本系统直接使用其视图的事件处理函数$如C 3D Y ..%3A &01[事件函数%在一些比较复杂的视图或使用相对广泛的视图的事物处理上$本系统创建其对应的控制器&1%3.5%&&45类’来实现对这些视图的管理&图,’%信息来引导用户使用软件!在系统的实现过程中"不可避免的有视图的重复!在本系统中"大部分的视图均涉及到查询和维护两个操作"如专家信息维护界面和专家信息显示界面!系统定义了单个视图的多种控制器"实现视图与控制器的分离"达到代码重用的目的!图>所示为系统主框架界面!P !评价结果分析针对不同核电反应堆类的宏观评估的分析结果已进行了详细描述#,">$!本文仅给出新开发的针对不同型号的先进压水堆核电机组进行评估的微观评估功能模块给出的专家评价结果!评价的对象包括=#"*]改进"-S "***和2S I #种堆型!系统权重计算结果%-F S 法&列于表""采用#种不同的评估计算方法的实际结果列于表)’#!由#种方法得到的计算结果可看出"计算方法虽不同"但结论却相同(在所有专家评比这些反应堆后"-S "***类型的反应堆排名第一"2S I 排名第二"=#"*]改进排名最后!从具体的指标来看"=#"*]改进型压水堆的综合排名虽为第三"但在技术成熟性和自主化与本土化两方面排名第一"具有明显优势)除此之外"经济竞争性也排名第二"优于2S I !结果表明"如果近期内要求采用自主化成熟技术"在中国采用=#"*]改进仍是最现实的!-S "***除在技术成熟性和自主化与本土化两指标排名第三外"其余指标的性能排名全部第一"说明从逐步实现自主化和本土化的观点来分析"-S "***最具有发展潜力!结果表明"计算方法虽不相同"但计算结果却具有一致性"这些结果从不同的方面反映了专家们对不同堆型的评价信息!模糊D %5:9数最后计算结果为(=#"*]改进得分+*’>>##?,)-S "***得分最高为"**)2S I 得分最低"为+!’??**#!!图>!系统主界面示意图@06’>!81<4/9.011<95.%T/903Y V 4503.45T 914>*#原子能科学技术!!第!"卷表?!系统权重计算结果B%5,#?!Q:D#"’.%,"#<:,&<(*<6<&#D>#’4-&顶级性能顶级指标权重评价指标二级指标权重整体特性*’",",??基本规格*’*H?+?,满足电网需求能力*’*H!+H!机组可利用率*’!)#?"H正常运行系统可靠性*’!*",*!安全可靠性*’#))!"+事故遏制能力*’)+?">#防止堆芯损坏*’)),?)"严重事故预防*’"?H)?#严重事故缓解*’*+*+*)专设安全系统可靠性*’)),?)"经济竞争性*’"H>?,)基本建设投资*’,基本上网电价*’,可建造性*’*+""?建造周期*’#!"))>建造质量的保证*’#!"))>先进建造技术*’"*H",,模块化建造*’*H!!+,厂址适应性*’")!?"+人机关系*’*>>*+H人机界面*’,+"!)?数字化仪控与通讯*’)H,+"!改善运行!维护性能的措施*’"!)H,+技术成熟性*’"))*,不需要原型示范电厂*’")"?,+成功技术应用*’,,H!),已有运行业绩*’#"?>"H 环境优越性*’*!*!##中低放废弃物处置能力*’")#*#H高放废物处置能力*’")#*#H职业放射性照射*’)#H)H H气态排放*’)#H)H H液态排放*’)#*,*"厂外排放*’*!>H!>自主化与本土化*’*#?)H技术转让范围!深度与合作方式*’)H,+"!设计自主化程度*’,+"!)?设备制造本土化程度*’"!)H,++ *#第#期!!高!斌等"先进核反应堆专家评估系统架构的设计和实现表8!线性加权计算结果B%5,#8!Q:D#"’.%,"#<:,&<(*,’)#%">#’4-&’)4反应堆型整体性能安全可靠性经济竞争性可建造性人机关系技术成熟性环境优越性自主化与本土化综合得分=#"*]改进#’>H*>)’?+*+#’"">##’)?#H#’*)H,!’")H"#’)>)H#’!?#H+#’#*> -S"***!’#>)?!’*,*!#’))?+#’>##?!’*?*))’>?+H#’>#)?)’+!>*##’>H!2S I#’H?"+#’H"#*#’****#’!#)!#’H,+"#’#>)*#’,>#+#’**+?##’,,)表A!模糊综合法综合结果B%5,#A!Q:D#"’.%,"#<:,&<(**:H H6<6)&-#&’.D#&-(2反应堆型整体性能安全可靠性经济竞争性可建造性人机关系技术成熟性环境优越性自主化与本土化综合得分=#"*]改进H>’+++?’+*H"’",?H"’*,+H*’)H,?"’)H"H)’>)?H!’?#H H)’?)* -S"***H H’?"?*’!?H)’)?+H>’#>"H?’H!++>’?+H H,’++!++’!>*H>’*## 2S I H H’?,H H’")H*’***H!’#""H H’,+"H#’>)*H,’>!#H*’*+?H,’,),S!结论本系统按照软件工程的思想完整地实现了整个系统的架构和实现!有强大的数据库管理功能!系统界面简洁明了!并通过调用外部数学工具实现了#种不同算法对信息的评价"本系统可轻易扩展使用不同的数据库!算法模块稳定性强!系统操作简单易行!有很好扩展性"本系统实现了由原始的人工评价到计算机综合处理的评价!由定性评价到定量评价的转换"在经过专家评估!收集到评估信息之后!本系统运行结果具体量化了各种指标所占权重!及不同反应堆的综合情况!与实际情况相吻合!有效地反映了先进核反应堆的各种属性的地位和影响"参考文献!#"$!杨孟嘉’先进核电厂评价系统的研究和开发#E$’核电!)**,%"&’)B+’#)$!8;2$2D’-X X&019.0%3X5%659//03603V/9&&B .9&[B H*’F%W.%Y V4/%:4&B Z04W B1%3.5%&&45%=$A&#I$’Q8-’#V’3’$!"??)’##$!;C=@!E C R(8’S5%T4V V0%39&:4V063X9..45303 $D’(2;J Y0&:0369:9X.9J&49X X&019.0%3V#=$’北京’清华大学出版社!)**#’#H B,>’#!$!官睿’先进核反应堆微观评价系统算法实现#P$’北京’清华大学!)**,’#,$!张奇!朱书堂!周志伟!等’基于模糊层次分析法的先进核反应堆评价系统研究#E$’核动力工程!)**,!)>%"&’?"B?,’K F-(L j0!K FQ8<Y.936!K F C Q 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