核动力工程部分复习提纲(2012年)
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1、自然单位制选择的基本单位是哪些?自然单位制和国际单位制怎样相互转换?如果选择
能量单位MeV为基本单位之一,下列各物理量在自然单位制中的量纲是什么?长度、时间、
质量、动量、角动量、温度、密度、压强、能量密度、万有引力常数、电流强度。长度单位
费米(fm)是否可代替能量单位作为基本单位?如果可以,这时的自然制单位制与国际单
位制怎样相互转换?
2、解释下列概念:集合、矢量空间、线性独立、矢量空间的维数、标积公理
3、群必须满足哪几个条件?李代尔的卡西尔算符指的是什么?
4、什么是SU(2)群?它是几个独立参数?
5、什么是群的生成元?掌握在两种情况下生成元的求法。三维实空间平移群的生成元是什
么?
6、三维实空间的旋转群有哪些不可约表示?这些表示的基是什么?矩阵元是什么?
7、什么是矢量球谐函数?具体写出前面几个简单的矢量球谐函数。
8、理解电多极场、磁多极场、纵向多极场的含义。它们各自的性质(宇称、在原点附近的
特点)
9、光核反应的选择定则是什么?试判断原子核由初态3+到末态6−,所有可能的反应类型
10、什么是原子核的对称能?写出它在费米气体模型中的表达式。
11、对称核物质指什么?饱和密度的值在什么范围?对称核物质在饱和密度处的结合能大约
多少?压缩系数定义是什么?
12、如何描述一般的核表面形变?了解前面几个多极形变的大致形状和含义。
13、理解集体坐标的意义与性质。证2,||
iλµα∑是旋转不变量。
14、纯四极形变一般有几个独立的集体坐标?在主轴系中只有两个独立坐标,它们可取为
02(,)αα,也可为(,)βγ。这两套坐标的关系怎样?
15、经典液滴的微小表面振动可用四极谐振子描述。写出相应拉氏量,求共轭动量表达式,
定义产生与湮灭算符并求出它们的对易关系,讨论前面几个简单的声子态。
16、核子间的相互作用一般满足哪些不变性要求?证明张量力的方向平均值为0
17、核力有哪些主要特点(力程、吸引排斥、饱和性、自旋相关性等等)
18、有效相互作用和核子—核子散射势有什么不同?它们能够互相代替吗?
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3 《原子核》复习
第一模块:天然放射现象
『夯实基础知识』
1、天然放射现象
物质发射射线的性质称为放射性,具有放射性的元素称为放射性的元素。所有原子序数大于82的元素,都能自发地放出射线(有些原子序数小于83的元素也具有放射性)。元素的这种自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。
2、放射线的种类和特征
将放射性物质放出的射线进行实验(如射入磁场中的偏转实验等),表明放射性物质放出的射线有三种:α射线、β射线、γ射线,将它们的特征列表对比如下:
天然放射现象说明原子核具有复杂的结构。原子核放出α粒子或β粒子,并不表明原子核内有α粒子或β粒子(很明显,β粒子是电子流,而原子核内不可能有电子存在),放出后就变成新的原子核,这种变化称为原子核的衰变。
3、天然衰变中核的变化规律
在核的天然衰变中,核变化的最基本的规律是质量数守恒和电荷数守恒。(衰变过程中一般会有质量变化,但仍然遵循质量数守恒)
①a衰变:随着a衰变,新核在元素周期表中位置向后移2位,即 HeYXMZMZ4242,实质是2个质子和2个中子结合成一整体射出
②衰变:随着衰变,新核在元素周期表中位置向前移1位,即 eYXMZMZ011。实质是中子转化为质子和电子。
③衰变:随着衰变,变化的不是核的种类,而是核的能量状态。但一般情况下,衰变总是伴随a衰变或衰变进行的。
4、关于半衰期的几个问题
放射性元素衰变的快慢用半衰期来表示,
(1)定义:放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间。
(2)意义:反映了核衰变过程的统计快慢程度。
(3)特征:只由核本身的因素所决定,而与原子所处的物理状态或化学状态无关。
(4)公式表示:TtNN/21)(原余,Ttmm/21)(原余式中原N、原m分别表示衰变前的放射性元素的原子数和质量,余N、余m分别表示衰变后尚未发生衰变的放射性元素的原子数和质量,t表示衰变时间,T表示半衰期。
2009年注册核安全工程师考试部分试题专业实务
1、宏观截面的单位是: A 、长度 B、面积 C、长度的倒数 D、面积的倒数
2、压水堆最可几速度 2200m/s时的中子能量是: A、0.253 B 、0.253 C 、0.0253 D 、0.0235 3 、快中 子堆的中子能量( A、0.1MeV--综合; B、0.25MeV--专业)
4、多选题中,压水堆与沸水堆比、与高温气冷堆比、与重水堆比以及快种子堆特性
5、可燃毒物的优点,多选
6、铀 -235 一次裂变发出的能量: 200MeV
7、一回路的范围:压力容器、蒸汽发生器、主循环泵、稳压器等
8、 1MWd每天实际消耗的铀 -235 是 1.23g
9、裂变产物释放的中子是缓发中子
10、构筑物、系统和部件的可靠性设计:通过防止共因故障、应用单一故障准则和采用故障安全设计、 多重性、多样性、独立性来实现
11、案例分析第一题:工况 III 稀有事故 , 发生频率 10-4/ 堆年- 10-2/ 堆年,如蒸汽发生器一根传热 管破裂、反应堆冷却剂系统小管道破裂
12、2 级概率安全分析用以确定安全壳失效和大规模放射性释放的频率;
13、核级机械部件与常规机械产品的基本差别
14、核级机械设备设计的基本核安全要求:在核设施服役的核级机械设备与部件在核设施的全寿期内能 够承受运行状态和事故状态的设计基准事故工况下,各种稳态和瞬态的荷载,保持其设备与部件压力边 界的结构完整性
15、热备用的 Keff 16应急演习:单项演习,每年至少一次;综合演习,每两年一次
17、测量排放废水中的铀采用分光光度法
18、矿井氡的析出规律
19、铀矿通风的要求,案例分析
20、凡拟建造民用住宅和公共建筑物的建筑材料的必须满足《建筑材料放射卫生防护标准》中铀含量不 大于 740Bq/kg ,镭含量不大于 200 Bq/kg 。
21、铀矿井下工作场所空气中氡及氡子体浓度限值为:氡 :2.7kBq/m3,氡子体: 5.4
第一章 复习题
1.为什么说核电是当今最重要的替代(煤电)能源?
答:
2010年世界核电装机容量约3.8亿千瓦,占世界发电总量10%。我国自1991年12月15日秦山第一核电厂并网发电以来,至今共运行核电机组11台,总容量为910万千瓦,占全国发电容量的1.27%。
核电厂不排出温室气体CO2,不排出有毒气体CO,SO2及氨氮化合物,也不排出灰尘。
一座100万千瓦的核电厂每年仅需替换几十吨核燃料,利用核能还可以减轻运输负担。
核电厂虽然建设周期长,一次性投资大,但其运行成本远低于火电厂,总体计算每度电的发电成本,比燃煤火电厂低。
核电厂技术成熟,运行稳定,核电机组的供电负荷因子已大于90%。核电自诞生以来有良好的安全记录。
研究表明,核燃料的供应及长寿命裂变产物的处理,并不是影响核电发展的主要因素,所以核电还是可持续发展的能源。
2.核电厂有哪些潜在的危险性?
答:(1)核反应堆内存在大量放射性物质
(2)反应堆停闭后会长时间释放衰变热
(3)反应堆冷却剂系统存在大量的高温高压水
(4)反应堆功率可能迅速升高
3.核安全有哪三个发展阶段,各阶段的特点是什么?
答:
1核电发展初期:重视设计的保守性和设备的可靠性,实施纵深防御原则
2三哩岛事故后:加强人机接口和考虑严重事故的预防和缓解
3切尔诺贝利事故后:倡导安全文化
4.从三哩岛事故获得的教益,核安全得到哪些改进?
答:
三哩岛事故的经验总结使核工业界得到很多的教益,人们认识到严重事故是可能发生的,它往往是多重设备故障和人因错误综合作用而造成的。三哩岛事故证明核电厂设计的纵深防御概念在严重事故下依然有效。核电工作者学到了应该注意更为实际而非戏剧性的故障与事故(如小破口事故、阀门问题、电气问题等);人因错误问题更加受到注意,提出人员的培训和再培训的重要性,主控制室应当改进,特别是有关安全参量的显示;并拓展事故处理规程的范围和内涵。设计上在多方面也作了改进。