课程围绕反应堆的产热，重点解决两个核心问题

核心问题

反应堆如何达到临界(静态物理)

反应堆功率如何控制(动态物理)

涉及章节

第2章原子核物理基础；

第3章中子的慢化与扩散；

第4章均匀反应堆的临界理论。

第5章反应堆内反应性的变化；

第6章反应性控制

第7章核反应堆中子动力学

框架概述

反应堆是核动力装置的能量源泉，通过铀235原子核裂变 释放能量，要想实现能量持续稳定释放，需要具备一定的 条件，即反应堆达到临界。所谓反应堆临界，是指堆内 产生的中子数与消失的中子数相等，为此，需要研究堆内 中子的产生、运动与消失过程。中子产生于裂变反应， 裂变直接释放的中子能量较高，在运动过程中与其他原子核 碰撞而能量逐渐降低，直至变为能量较低的热中子，这个 过程称为中子的慢化。热中子在堆内运动，直至被吸收或 泄漏至堆外，这个过程称为中子的扩散，中子的运动包括 慢化和扩散两个过程。中子在运动中消失，途径有两种， 泄漏至堆外或被堆内各种材料吸收。不同材料对中子的吸收 能力不同，堆芯形状及尺寸对中子的泄漏过程产生直接影响。为此，需要精心调节堆芯尺寸及材料配比，才能使反应堆 恰好处于临界状态。静态物理部分告诉我们，如何通过计算 获得反应堆临界时的堆芯尺寸及材料配比，以及临界后 中子在堆芯内如何分布。

设计好的堆芯尺寸通常为固定值，轻微地改变堆芯材料就会使反应堆偏离临界状态，我们将偏离临界的相对值用 反应性来表示。反应堆运行过程中， 铀235裂变逐渐被消耗，同时伴随 一系列的裂变产物产生，堆芯温度的 变化引起材料密度及中子吸收特性的 变化，这些都会引起反应性的变化。 实际运行中，一方面需要通过一些手段抵消这些因素的影响，一方面又希望 根据实际需求调节反应性以实现对功率的控制。动态物理部分告诉我们， 通过何种手段实现对反应堆的控制， 以及反应性变化时堆芯内中子将以 何种规律变化。