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绪论一、课程简介及要求1课程简介本课程是核能科学与技术专业的基础课程之一。
本课程较全面地介绍与核反应堆工程相关的专业知识，内容包括核反应堆物理，反应堆热工，堆结构和反应堆结构材料，燃料循环，各种核动力系统，核反应堆安全等知识，使学员在短时间内对核反应堆工程有一个较全面的了解。
为从事与核反应堆工程有关的工作打下知识基础。
绪论大学物理、核物理、传热学、热力学，流体力学等方面有一定的基础。
成绩：平时作业记录, ~20%作业要求: 依据充分,思路清晰,过程完备,书写工整; 按时，每周交上周作业。
期末测验: ~80%。
2 课程要求及考核办法3 课程特点：多学科知识基础；内容涵盖面广；涉及反应堆物理，核反应堆热工，反应堆材料，燃料循环，核反应堆安全。
内容多，知识面广。
4 教学方式：讲课＋自学绪论5 教科书及参考书：教材：核反应堆工程，阎昌琪编，哈尔滨工程大学出版社等，2004，8。
面向核工程专业研究生，内容适合本科非核工程专业学生。
参考书：Nuclear Reactor Engineering ，S.Glasstone & A.sesonske ,Third edition ,1986.有中译本。
内容丰富，面广，96万字。
核反应堆工程原理,凌备备、杨延洲主编，原子能出版社原子能工业，连培生，原子能出版社，2002,5。
内容丰富，86万字绪论目录1第一章核裂变能2第二章核反应堆物理基本知识3 第三章反应堆结构与材料(非燃料材料) 4 第四章反应堆燃料系统5 反应堆热量导出6 反应堆安全7 各种核动力反应堆系统第一章核裂变能1.1 核能基础1.2 核裂变1.3 核裂变反应堆1.4 反应堆的发展史1.5 我国的核反应堆工程发展成就引言在1939年发现了核裂变现象这一件具有划时代意义的事件。
这一事件为一种全新的能源—原子能—的利用开辟了前景。
核能的发展与和平利用是20世纪科技史上最杰出的成就之一。
核能的利用中，核电的发展相当迅速，核电已被公认为是一种经济、安全、可靠、清洁的能源。
燃耗深度：是燃料贫化程度的一种度量，通常把单位质量燃料所发出的能量称为燃耗深度。
后备反应性：控制棒积分价值微观截面：一个中子和一个靶核发生反应的几率。
宏观截面：一个中子与单位体积靶物质内的原子核发生某类反应的几率或总的有效截面。
平均自由程：中子在相继两次相互作用间所穿行的距离称为自由程，其平均值称为平均自由程。
中子核反应率：单位时间单位体积介质内中子与核发生反应的次数。
裂变产物：裂变碎片和它们的衰变产物都叫裂变产物。
反应堆功率：反应堆单位时间释放出的热能，称反应堆的热功率。
热中子：当慢化下来的中子与弱吸收介质（如堆内的慢化剂）原子或分子达到热平衡时，中子的能量基本上满足麦克斯韦分布规律，这种中子称为热中子。
堆芯寿期：反应堆满功率运行的时间为反应堆的堆芯寿期。
停堆深度：多普勒效应：共振吸收截面随温度展宽的现象，称为多普勒展宽或多普勒效应。
斐克定律：中子流密度J的大小与能量密度梯度成正比。
控制棒的微分价值：控制棒的价值：反应堆定义：核反应堆是一种能以可控方式实现自续链式裂变反应的装置。
原子核结合能：核力与静电斥力之差就是使原子核结合在一起的能力，与之相应的能量称为核的结合能。
剩余功率：来源有二、一为停堆后某些裂变产物还继续发射缓发中子，引起部分铀核裂变；二是裂变产物继续发射的β、γ射线在堆内转化成了热能。
第二种称为衰变热。
碘坑时间：从停堆时刻起直到剩余反应性又回升到停堆时刻的值时所经历的时间称为碘坑时间。
燃耗效应：燃料的耗损将引起剩余反应性的下降，这种效应称为反应性的燃耗效应。
温度效应：因反应堆温度变化而引起反应性发生变化的效应，称反应性的温度效应。
允许停堆时间：若剩余反应性大于零，则反应堆还能靠移动控制棒来启动，这段时间称为允许停堆时间。
强迫停堆时间：若剩余反应性小于零，则反应堆无法启动，这段时间称为强迫停堆时间。
反应堆周期：反应堆内平均中子密度变化e倍所需的时间。
剩余反应性：堆芯没有任何控制毒物时的反应性。
2020年考试内容范围说明
考试科目名称:数学物理方法
考查要点:
一、数学物理方程的定解问题
1．要求考生熟悉数学物理方程定解问题的相关概念，掌握数学物理方程的导出过程；
2．要求考生熟练运用达朗贝尔公式求解相关的定解问题。
二、分离变数法
1．要求考生熟练掌握用分离变数法求解齐次方程；
2．要求考生掌握用傅立叶级数法和冲量定理法求解非齐次振动方程和输运方程；
3．要求考生熟练掌握非齐次边界条件的处理方法；掌握用特解法求解泊松方程；
4．要求考生熟练掌握运用叠加原理处理非齐次方程，非齐次边界条件的定解问题。
三、球函数
1．要求考生熟练掌握勒让德多项式及勒让德函数的性质，掌握任意函数的勒让德多项式展开；2．要求考生熟练掌握拉普拉斯方程的轴对称定解问题；
3．要求考生掌握一般的球坐标系下的拉普拉斯方程的定解问题；
四、柱函数
1．要求考生熟练掌握三类柱函数的相关性质，递推公式及积分运算；
2．要求考生熟练掌握用三类柱函数表示贝塞尔方程的通解形式；
3．要求考生掌握柱坐标系下用贝塞尔函数求解定解问题。
五、格林函数解的积分公式
1．要求考生掌握用格林函数表示泊松方程及其边界条件下的通解形式；
2．要求考生掌握用电像法求解格林函数。
考试总分：200分（复试）考试时间：2小时考试方式：笔试
考试题型：计算题（120分）
简答题（80分）。
第一章平面机构的结构分析一、机构的组成要素1.运动副机构是由许多构件组合而成的。
在机构中，每个构件都以一定的方式与其他构件相互连接。
相互连接的两构件既保持直接接触，又能产生一定的相对运动。
我们把两构件直接接触形成的可动联接称为运动副。
参与接触而构成运动副的点、线、面称为运动副元素。
按组成运动副两构件间的相对运动是平面运动还是空间运动，运动副分为平面运动副和空间运动副。
在此，仅讨论平面运动副。
1)按接触性质分，运动副分为低副和高副①面接触的运动副成为低副，例如滑块与导槽之间则为面接触②点接触或线接触的运动副成为高副，互相啮合的轮齿之间为点或线接触2)按所能产生相对运动的形式分为转动副、移动副、平面滑动副（高副）等①具有一个独立相对转动的运动副成为转动副②具有沿一个方向独立相对移动的运动副成为移动副我们把构件所具有的独立运动的数目成为自由度。
把对独立运动所加的限制成为约束。
每加上一个约束，构件便失去一个自由度。
低副（转动副和移动副）具有两个约束；高副具有一个约束。
2.运动链1)概念两个以上构件以运动副联接而成的系统成为运动链2)分类①闭链和开链如果组成运动链的每个构件至少包含两个运动副元素，则构件形成封闭系统，这种运动链成为闭链。
如果这种链中有的构件只包含一个运动元素，便成为开链如果构件通过运动副联接构成的是相对不可动系统，称为桥架或结构体，即成为一个构件②平面运动链和空间运动链根据运动链中各构件间的相对运动为平面运动还是空间运动，可将运动链分为平面运动链和空间运动链两类3.机构如果将运动链中某一构件固定而成为机架，并有一个或几个构件给定运动规律（原动件），使其余各构件（从动件）具有确定的相对运动，则该运动链便成了机构。
任何机构都包括机架、原动件和从动件三个部分二、平面机构运动简图机构运动简图是用规定的简单线条和符号代表构件和运动副，按比例尺定出各运动副的位置，准确表达机构运动特征的简单图形。
机构运动简图一定要严格按比例尺绘制，否则只能称为机构示意图。
理基础1.1 中子与原子核的相互作用中子性质⏹中子质量：原子核的核子之一，静止质量在工程计算中近似取1u。
⏹中子的电荷：中子不带电，在靠近原子核时不受核内正电的排斥。
⏹中子的波粒二象性：除非对于能量非常低的中子，一般在反应堆中讨论中子的运动和原子核的相互作用时，都把中子作为一个粒子来描述。
⏹中子按能量分类：在反应堆物理中，通常按能量大小把中子分成3类：快中子；中能中子；热中子。
三种相互作用方式•势散射•直接相互作用：入射中子直接与靶核内的某个核子碰撞，使其从核里发射出来，而中子却留在了靶核内的核反应。
•复合核的形成：1[][]A A Z Z n X X +*+→靶核复合核中子与原子核相互作用机理中子的散射散射是使中于慢化(即使中子的动能减小)的主要核反应过程。
1110010[][]A A A ZZ Z A Z X n X X n X n γ+**+→→+→++非弹性散射：中子首先被靶核吸收而形成处于激发态的复合核，然后靶核通过放出中子并发射γ射线而返回基态。
弹性散射：分为共振弹性散射和势散射。
111001100[]A A A ZZ Z AA ZZ X n X X nX n X n+*+→→++→+在热中子反应堆中，对中子从高能慢化到低能的过程起主要作用的是弹性散射。
辐射俘获（n ，γ）一般形式：反应堆内典型反应：特点：辐射俘获会产生放射性核，因此会给反应堆设备维护、三废处理及人员防护等带来不少问题。
中子的吸收1110[]A A A ZZZX n X X γ+*++→→+238123992092U n U γ+→+（n,p ）（n,α）等反应（n,p ）反应一般形式：反应堆内典型反应：（n,α）反应一般形式：111011[]A A A ZZZ X n X Y H+*-+→→+1134022[]A A A ZZZ X n X Y He+*--+→→+161161871O n N H+→+核裂变235U 裂变的一般形式：概念描述：⏹易裂变同位素：在各种能量的中子作用下均能发生裂变，但在低能中于作用下发生裂变的可能性较大，通常把它们称为易裂变同位素；⏹可裂变同位素：只有在能量高于某一阈值的中子作用下才发生裂变，通常把它们称为可裂变同位素。
2020年考试内容范围说明考试科目名称: 工程流体力学考试内容范围:一、流体的定义和特征1.了解流体作为连续介质的假设2.掌握流体的定义和特征3.掌握作用在流体上的力4.掌握流体粘性二、流体静力学1.掌握流体静压强及其特性2.熟悉流体平衡微分方程式3.掌握流体静力学基本方程4.掌握绝对压强，相对压强5.熟悉液柱式测压计6.掌握静止液体作用在平面上的总压力，熟悉静止液体作用在曲面上的总压力7.熟悉液体的相对平衡三、流体运动的基本概念和基本方程1.了解研究流体流动的两种方法，流动的分类2.掌握流动概念如迹线与流线，流速、流量，系统与控制体3.掌握连续方程、动量方程，能量方程4.熟练掌握伯努利方程及其意义和应用，熟练掌握动量方程及其应用四、相似原理和量纲分析1.熟悉模型试验，量纲分析法2.掌握相似原理，重要相似准则五、管流损失和水力计算1.了解管道水力计算，圆管中的层流流动理论分析2.熟悉管道入口段的流动3.熟悉沿程损失的实验研究4.熟悉水击现象5.掌握粘性流体的两种流动状态：层流、紊流，雷诺数6.掌握管内流动的能量损失：沿程损失，局部损失的计算六、粘性流体绕物体的流动1.熟悉不可压缩粘性流体的运动微分方程2.掌握边界层基本概念及特征3.掌握曲面边界层的分离现象4.掌握物体的阻力，阻力系数，了解边界层的控制考试总分：100分考试时间：2小时考试方式：笔试考试题型：概念题、问答题（30~40分）计算题（60~70分）参考书目[1] 孔珑．工程流体力学（第四版）．北京：中国电力出版社，2014.2．第1章—第6章。
2020年考试内容范围说明
考试科目名称: 核反应堆物理
考试内容范围:
一、核反应堆的核物理基础
1.掌握截面、中子通量密度和核反应率的概念。
2.掌握截面随中子能量的变化规律。
3.掌握核裂变过程。
4.掌握反应堆内中子的循环过程。
二、中子的扩散与慢化
1.掌握中子的慢化。
2.掌握热中子反应堆内的中子能谱的分布规律。
3.掌握中子扩散方程及边界条件。
4.掌握非增殖介质内中子扩散方程的解法。
5.掌握分群扩散方法。
6.掌握扩散长度、慢化长度、徙动长度。
三、均匀反应堆的临界理论
1.掌握增殖介质内中子扩散方程的解法。
2.掌握热中子反应堆的临界条件。
3.掌握单群修正理论。
4.掌握反射层对反应堆的影响。
四、反应性的变化
1.掌握反应性的概念。
2.掌握中毒效应及对反应堆的影响。
3.掌握燃耗效应对反应堆的影响。
4.掌握核燃料的转换与增殖。
五、温度效应与反应性控制
1.掌握反应性温度系数及其对反应堆的影响。
2.掌握温度效应的机理及影响因素。
3.掌握反应性控制的原理。
4.掌握反应堆中反应性控制的方法及其特点。
六、反应堆中子动力学
1.掌握缓发中子在反应堆动力学中的作用。
2.掌握点堆中子动力学方程及其解，并能够用其分析问题。
3.掌握反应性变化时中子密度的响应，并能够用其分析问题。
七、中子输运理论
1.掌握中子输运方程及其边界条件。
考试总分：150分考试时间：3小时考试方式：笔试
考试题型：简答题（50~60分）计算题及证明题（60~70分）综合题（30分）参考书目
[1]曹欣荣.核反应堆物理基础.原子能出版社，2011
[2]谢仲生.核反应堆物理分析.西安交通大学出版社，原子能出版社，2004。
