2-1.某压水堆采用UOUO2作燃料，其富集度为2.43%2.43%（质量），密度为10000kg/m310000kg/m3。试计算：当中子能量为0.0253eV0.0253eV时，UOUO2的宏观吸收截面和宏观裂变截面。解：由18页表1-3查得，0.0253eV时：σa(U5)=680.9b,σf(U5)=583.5b,σa(U8)=2.7b由289页附录3查得，0.0253eV时：σa(O)=0.00027b以c5表示富集铀内U-235与U的核子数之比，ε表示富集度，则有：235c5=ε235c5+238(1−c5)1c=(1+0.9874(−1))−1=0.02465εM(UO2)=235c5+238(1−c5)+16×2=269.91000ρ(UO2)×NA28−3N()UO2==2.23×10(m)M(UO2)26−3所以，N(U5)=c5N(UO2)=5.49×10(m)28−3N(U8)=(1−c5)N(UO2)=2.18×10(m)28−3N(O)=2N(UO2)=4.46×10(m)Σa(UO2)=NU(5)(5)σaU+NU(8)(8)σaU+NO()()σaO=0.0549×680.9+2.18×2.7+4.46×0.00027=43.2(m−1)−1Σf(UO2)=N(U5)σf(U5)=0.0549×583.5=32.0(m)2-2.某反应堆堆芯由U-235,H2O和AlAl组成，各元素所占体积比分别为0.002,0.60.002,0.6和0.3980.398，计算堆芯的总吸收截面(E=0.0253eV)。解：由18页表1-3查得，0.0253eV时：σa(U5)=680.9b由289页附录3查得，0.0253eV时：−1−1Σa(Al)=1.5m,Σa(H2O)=2.2m,MU()=238.03,ρ(U)=19.05×103kg/m328−3可得天然U核子数密度NUUNMU()=1000ρ()A/()=4.82×10(m)则纯U-235的宏观吸收截面：−1Σa(UNUU5)=(5)×σa(5)=4.82×680.9=3279.2(m)−1总的宏观吸收截面：Σa=0.002Σa(U5)+0.6Σa(H2O)+0.398Σa(Al)=8.4(m)P35，第6题QPV=φVΣ×3.2×10−11P2×107φ===1.25×1017m2Σ×3.2×10−115×3.2×10−11P35，第12题PT1000×106每秒钟发出的热量：E===3.125×109Jη0.32每秒钟裂变的U235：N=3.125×1010×3.125×109=9.7656×1019(个)运行一年的裂变的U235：N'=N×T=9.7656×1019×365×24×3600=3.0797×1027(个)消耗的u235质量：27(1+α)N'(1+0.18)×3.0797×10×2356m=×A=23=1.4228×10g=1422.8kgNA6.022×10E'1×109×365×24×3600需消耗的煤：m===3.3983×109Kg=3.3983×106吨Q0.32×2.9×1072-3.为使铀的η＝1.71.7，试求铀中U-235U-235富集度应为多少(E(E=0.0253eV)=0.0253eV)。解：由18页表1-3查得，0.0253eV时：σa(U5)=680.9b,σf(U5)=583.5b,σa(U8)=2.7b,v(U5)=2.416v(U5)×Σv(U5)N(U5)σ(U5)由定义易得：η=f=fΣaNUUNUU(5)σa(5)+(8)σa(8)NU(5)v(U5)σf(U5)⇒NU(8)=(−σa(U5))σa(U8)ηNU(5)2.416×583.5为使铀的η＝1.7，NU(8)=(−680.9)=54.9NU(5)2.71.7235NU(5)235富集度ε=×100%==1.77%235NUNU(5)+238(8)235+238×54.92-4.一核电站以富集度20%20%的U-235U-235为燃料，热功率900MW,900MW,年负荷因子(实际年发电量/额定年发电量)为0.85,0.85,U-235U-235的俘获－裂变比取0.169,0.169,试计算其一年消耗的核燃料质量。解：该电站一年释放出的总能量=900×106×0.85×3600×60×24×365=2.4125×1016J2.4125×1016对应总的裂变反应数==7.54×1026200×106×1