核反应堆物理分析
第一章 核反应堆的核物理基础
1、 反应堆：能够实现可控、自续链式核反应的装置。
2、 反应堆物理：研究反应堆内中子行为的科学。有时称neutronics。或：研究、设计反应堆使得裂变反
应所产生的中子与俘获反应及泄露所损失的中子相平衡。
3、 在反应堆物理中，除非对于能量非常低的中子，都将中子视为粒子，不考虑其波动性及中子的不稳定性。
4、 反应堆内，按中子与原子核的相互作用方式可分为三大类：势散射、直接相互作用和复合核的形成；
按中子与原子核的相互作用可分为两大类：散射和吸收。
5、 σ ：微观截面 表示平均一个入射中子与一个靶核发生相互作用的几率大小的一种量度，
6、 宏观截面：表征一个中子与单位体积内所有原子核发生核反应的平均概率；表征一个中子在介质中穿行
单位距离与核发生反应的概率。单位：1/m
7、 平均自由程λ: 中子在介质中运动时，与原子核连续两次相互作用之间穿行的平均距离。或：平均每
飞行λ距离发生一次碰撞。 λ= 1/
8、核反应率：单位时间、单位体积内的中子与介质原子核发生作用的总次数（统计平均值）。 9、中子通量密度：表示1立方米内所有的中子在1秒钟内穿行距离的总和。
10、中子能谱分布：在核反应堆内，中子并不具有同一速度v或能量E，中子数关于能量E的分布称为中子
能谱分布。
11、平均截面（等效截面）：
12、截面随中子能量的变化：
一、微观吸收截面：
① 低能区（E<1eV）： ：中、重核在低能区有共振吸收现象
② 高能区（1eV
重核：随着中子能量的增加，共振峰间距变小，共振峰开始重叠，以致不再能够分辨。因此随E的变化，虽有一定起伏，但变得缓慢平滑了，而且数值甚小，一般只有几个靶。
轻核：一般要兆电子伏范围内才出现共振现象，且其共振峰宽而低。
二、微观散射截面：
弹性散射截面σe ：多数元素与较低能量中子的散射都是弹性的。基本上为常数，截面值一般为几靶。
第一章 核物理基础
说起来，每年物理师上岗证考试前三章的基础内容都是重点复习内容，尽管在日常工作中应用不多，但作为一个物理师，顾名思义，与“物理”是有着紧密关系的，这就少不了一个物理师对物理学知识必须了解一些基本的东东。
总的来说，前三章内容以记忆为主，另加一些理解！
前三章的概念比较多，类似的、相同性质的 ，比较分析会对理解记忆有帮助，注意区分那些不同点！
原子结构
原子结构这部分内容较少，知识点也较明确。相对容易掌握。
1、原子结构的数量级10(-10),原子和原子核的数量级关系：10000倍；
2、每个电子的电量约为1.6×10(-19)；
3、核素：具有确定质子数和中子数的原子的整体；
4、同位素：原子序数相同而质量数不同的核素，在元素周期表中处于同一位置；
5、轨道电子数：每个壳层最多容纳2n(2)个电子，各壳层的顺序依次为K、L、M、N、O、P、Q；每个次壳层最多容纳2（2l+1）个电子；《肿瘤放射物理学》第二页表1-1：电子的壳层结构是要多加记忆的。
原子、原子核能级
1、电子在原子核库仑场中所具有的势能主要由主量子数n和轨道量子数l决定，并随n和l的增大而提高；
2、基态的定义
3、由于高原子序数的原子核比低原子序数的原子核对电子的吸引力大，因此对于同一个能级，当所属原子的原子序数增大时，他的能量更低；
4、能量值得大小等于壳层能级能量的绝对值，这些能量程为相应壳层的结合能；
5、特征辐射、特征X线、俄歇电子
6、当核获得能量，可以从基态跃迁到某个激发态。当它再跃迁回基态时，以r射线形式辐射能量，能量值等于跃迁能级之差。
原子、原子核的质量
1、1u=1/12C（12，6）原子质量------描述方法不好输入，凑合着看吧。
2、NA=6.02×10（23）
3、1u=1/NA=1.66×10（-27）kg
质量：中子>质子>>电子
质量和能量的关系
1、E=mC(2)
2、电子静止能量：0.51MeV
核基础知识：
一、电磁辐射（Electromagnetic Radiation）
电磁辐射：带净电荷的粒子被加速时，所发出的辐射称为电磁辐射（又称为电磁波）。
电磁辐射：能量以电磁波形式从辐射源发射到空间的现象。
电磁频谱中射频部分是指：频率约由3千赫(KHZ)至300吉赫(GHZ)的辐射。包括形形色色的电磁辐射，从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光和紫外光等。电磁辐射有近区场和远区场之分，它是按一个波长的距离来划分的。近区场的电磁场强度远大于远区场，因此是监测和防护的重点。
电磁污染：分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。
大自然引起的如雷、电一类的电磁辐射属于天然电磁辐射类，而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、微波、射频电磁辐射等。
电磁辐射危害人体的机理，电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。
1、热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。
2、非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。
3、累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。
电磁辐射作用:
（1）医学应用：微波理疗活血，治疗肿瘤等
（2）传递信息：通信、广播、电视等
（3）目标探测：雷达、导航、遥感等
（4）感应加热：电磁炉、高频淬火、高频熔炼、高频焊接、高频切割等
（5）介质加热：微波炉、微波干燥机、塑料热合机等
（6）军事应用：电子战、电磁武器等
《电磁辐射防护规定》具体标准如下：
职业照射：在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）小于0.1W/kg。
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。
