Судовые ядерные энергетические реакторы. Основы теории и расчета

Репринтное издание

В учебнике, написанном в соответствии с программой «Ядерные энергетические реакторы», изложены основы теории и расчета судовых ядерных реакторов.
Отражены последние достижения в развитии теории ядерных реакторов и разработки численных методов расчета, методы учета гетерогенных эффектов, рассмотрены вопросы нестационарных процессов в реакторах.
Учебник предназначен для студентов кораблестроительных вузов и факультетов судовой энергетики.

Оглавление
Предисловие
Глава 1. Взаимодействие нейтронов с веществом
1.1. Нейтрон и его свойства
1.2. Процессы взаимодействия нейтронов с веществом
1.3. Поперечные сечения взаимодействия нейтронов с ядрами
1.4. Плотность потока нейтронов
1.5. Деление ядер
1.5.1. Механизм деления ядер
1.5.2. Осколки деления
1.5.3. Энергия, получающаяся при делении
1.5.4. Нейтроны, получающиеся при делении
1.6. Спектр нейтронов в ядерном реакторе
1.7. Нейтронный баланс и коэффициент размножения
Глава 2. Основные особенности и классификация судовых ядерных реакторов
2.1. Принципиальное устройство судового ядерного реактора
2.2. Классификация ядерных реакторов
2.3. Водо-водяные реакторы под давлением
2.4. Водо-водяные реакторы кипящего типа
2.5. Ядерные реакторы с жидкометаллическим теплоносителем
2.6. Ядерные реакторы с газовым теплоносителем
Глава 3. Замедление нейтронов
3.1. Замедление нейтронов в активной зоне реактора. Роль упругого и неупругого рассеяния
3.2. Потеря энергии при столкновении
3.3. Угловое и энергетическое распределение упруго рассеянных нейтронов
3.4. Логарифмический декремент. Замедляющая способность. Летаргия
3.5. Средний косинус угла рассеяния в лабораторной системе координат
3.6. Замедление нейтронов в бесконечных средах
3.7. Плотность замедления
3.8. Спектр замедляющихся нейтронов в среде произвольного элемента
3.9. Спектр замедляющихся нейтронов в водородосодержащих замедлителях
Глава 4. Диффузия нейтронов
4.1. Кинетическая теория диффузии нейтронов
4.2. Плотность тока нейтронов. Закон Фика для плотности тока
4.3. Уточнение закона Фика с помощью кинетической теории
4.4. Уравнение диффузии нейтронов
4.5. Граничные условия для уравнения диффузии
4.6. Распределение нейтронов в пространстве с точечным источником
4.7. Длина диффузии и ее физический смысл
4.8. Отражение нейтронов
Глава 5. Пространственно-энергетическое распределение нейтронов
5.1. Диффузионно-возрастное приближение. Теория возраста
5.2. Решение уравнения возраста для точечного источника
5.3. Многогрупповое приближение уравнения баланса для замедляющихся нейтронов
5.4. Групповое уравнение для тепловой группы нейтронов
Глава 6. Условие критичности и распределение плотности потока нейтронов в гомогенных реакторах
6.1. Условие критичности реактора на тепловых нейтронах без отражателя в одногрупповом приближении
6.2. Условие критичности реактора без отражателя в возрастном приближении
6.3. Условие критичности реактора без отражателя в многогрупповом приближении
6.4. Распределение плотности потока нейтронов в сферической активной зоне без отражателя
6.5. Материальный и геометрический параметры
6.6. Распределение плотности потока нейтронов в цилиндрической активной зоне без отражателя
6.7. Оптимальное соотношение высоты и диаметра для цилиндрической активной зоны
6.8. Способы уменьшения коэффициентов неравномерности. Физическое профилирование
6.9. Влияние отражателя на критические размеры активной зоны
6.10. Численные методы расчета распределения плотности потока нейтронов в активной зоне
Глава 7. Гетерогенные реакторы
7.1. Влияние структуры активной зоны на коэффициент размножения
7.2. Определение коэффициента теплового использования в гетерогенной активной зоне
7.3. Резонансный захват в гетерогенной активной зоне
7.4. Коэффициент размножения на быстрых нейтронах
7.5. Учет гетерогенных эффектов на основе теории возмущений
Глава 8. Стационарная работа реактора на мощности
8.1. Отравление ядерного реактора продуктами деления
8.1.1. Определение концентрации Jas в работающем реакторе
8.1.2. Концентрация ксенона в работающем реакторе
8.1.3. Накопление ксенона после остановки реактора. Йодная яма
8.1.4. Зашлаковывание реактора
8.2. Выгорание урана и накопление плутония
8.2.1. Изменение концентрации горючего со временем
8.2.2. Воспроизводство горючего в ядерных реакторах
8.3. Влияние температуры материалов активной зоны на коэффициент размножения
8.3.1. Влияние изменения плотности воды на коэффициент размножения
8.3.2. Влияние изменения микроскопических сечений на коэффициент размножения
8.3.3. Влияние гетерогенных эффектов на величину температурного коэффициента реактивности
Глава 9. Нестационарные процессы в реакторе
9.1. Нестационарные процессы в реакторе без учета запаздывающих нейтронов
9.2. Нестационарные процессы в реакторе с учетом запаздывающих нейтронов
9.2.1. Изменение плотности потока нейтронов при скачкообразном изменении коэффициента размножения
9.2.2. Единицы измерения реактивности
9.2.3. Мгновенная критичность
9.3. Особенности численного решения уравнений нейтронной кинетики
Глава 10. Управление реактором
10.1. Задачи и способы управления реактором
10.2. Эффективность регулирующего стержня, расположенного по оси цилиндрической активной зоны
10.3. Применение выгорающих поглотителей для компенсации реактивности
Глава 11. Материалы, применяемые в ядерных реакторах
11.1. Ядерное топливо
11. 2. Объем работы по разделению и стоимость ядерного горючего
11.3. Замедлители нейтронов
11.4. Теплоносители
11.5. Конструкционные материалы активной зоны
11.5.1. Материалы оболочек ТВЭЛов
11.5.2. Материалы органов управления
Глава 12. Порядок проектирования ядерного реактора
12.1. Формулирование технического задания на проектирование ядерного реактора
12.2. Выбор оптимальных характеристик реактора
12.2.1. Алгоритм оценки габаритов активной зоны
12. 2. 2. Предварительный расчет загрузки ядерного горючего
12.3. Оптимизация материального состава активной зоны
12.3.1. Минимизация загрузки ядерного горючего
12.3.2. Минимизация стоимости тепловой энергии
Указатель литературы
Предметный указатель