內容介紹
內容簡介本書介紹了核反應堆的基本設計原理。全書共分六章，內容包括核動力
堆的發展方向和選型、設計概述、堆物理設計計算、熱工水力分析、堆結構
和燃料元件設計，以及安全分析。書中也介紹了計算、分析和設計中所用的
電腦程式。
本書為核反應堆工程與安全、能源和核能利用、核能與能源工程等專業
的教材，也可供核反應堆管理、設計和運行人員以及關心核能利用的有關人
員參考。
本書由張敬康主審，經核反應堆工程教材委員會核反應堆設計原理及安
全課程組於1990年5月由花家宏主持召開的審稿會審定，同意作為高等學
校試用教材。
作品目錄
目錄第一章 緒論
第一節 引言
第二節 核能在我國能源發展中的作用
第三節 典型核動力堆
一、壓水堆
二、重水堆
三、高溫氣冷堆
四、鈉冷快中子堆
五、聚變－裂變混合堆
第四節 本書的內容和範圍
參考文獻
第二章 核反應堆設計概論
第一節 引言
第二節 堆芯設計綜述
一、堆芯物理設計
二、堆芯熱工水力設計
三、堆芯結構設計
四、安全評價與經濟分析
第三節 堆芯設計準則
一、堆芯物理設計準則
二、堆芯熱工設計準則
第四節 堆芯方案設計計算流程
一、堆芯總體方案設計模組
二、巨觀群常數模組
三、通量－功率－反應性模組
四、熱工－水力模組
五、控制－調節模組
六、燃耗模組
七、燃耗經濟分析模組
第五節 堆芯主要參數的確定
一、堆芯方案設計的任務
二、堆芯幾何大小的確定
三、基本燃料柵元的確定
四、反應性控制設計
五、堆芯內燃料管理方案設計
六、堆芯熱工參數的確定
參考文獻
第三章 堆芯物理設計計算
第一節 堆芯物理設計計算綜述
一、設計計算流程
二、設計計算的電腦程式
第二節 群常數的計算
一、引言
二、核截面資料庫
三、計算少群常數的基本方法
四、柵元的平均少群常數計算程式（LEOPARD）
五、燃料組件平均的少群常數計算
第三節 功率分布和反應性設計計算
一、引言
二、基本的計算理論
三、功率分布及不均勻係數
四、反應性設計計算
五、動態參數的計算
第四節 燃耗分析和堆芯燃料管理
一、引言
二、燃耗分析的基本方法
三、燃耗計算程式簡介
四、燃料柵元燃耗計算
五、堆芯燃耗計算與燃料管理
參考文獻
第四章 堆芯熱工水力設計
第一節 引言
一、熱工水力設計的主要任務
二、計算模型和數值分析方法
三、設計參數的選擇
第二節 單通道模型穩態熱工設計
一、一般步驟和方法
二、平均通道計算
三、熱通道計算
第三節 子通道模型熱工分析
一、引言
二、流體動力學方程
三、兩相流模型
四、方程的求解
五、全堆芯分析
參考文獻
第五章 核反應堆結構和燃料元件的設計
第一節 引言
第二節 典型核反應堆簡述
一、壓水堆
二、重水堆
三、高溫氣冷堆
四、鈉冷快中子堆
五、聚變－裂變混合堆
第三節 結構設計簡述
一、反應堆結構設計及其作用
二、反應堆結構設計要求
三、燃料元件的結構設計
四、輕水堆燃料元件設計準則和限制
第四節 輕水堆燃料元件簡化模型程式
一、程式適用範圍
二、計算步驟與公式
第五節 燃料元件微觀模型程式
一、假設條件
二、力學方程
三、應力的位移解法
四、軸向力平衡
五、時間步進
六、芯塊開裂的影響
第六節 高溫氣冷堆燃料元件
一、石墨包殼的輻照壽命
二、力學方程
三、有限元解法
參考文獻
第六章 反應堆安全分析
第一節 引言
一、反應堆安全分析的目的
二、運行與事故工況的分類及其驗收準則
第二節 安全分析模型與程式概論
一、核電廠系統分析模型與程式
二、核電厂部件分析程式
三、堆芯中子物理分析程式
四、燃料元件行為分析程式
五、放射性後果分析程式
第三節 典型安全分析程式
一、TRAC－PF1的流體動力學模型
二、構件熱傳導模型
三、數值處理和求解方法
四、系統的部件模化
第四節 典型事故的安全分析
一、壓水堆系統的部件劃分
二、壓力容器內的節段劃分
三、穩態和瞬態計算結果的分析
第五節 反應堆機率安全評價方法
一、機率安全評價的基本方法
二、主要研究成果及方法的局限性
參考文獻
附錄A ASME規範中的一些規定
附錄B 彈性力學中的基本符號與公式
附錄C 國際單位制（SI）
