高普考題庫
104 年 104年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

核工原理

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1核反應器起爐提升功率後,主要有那些因素會造成爐心反應度的改變?仔細分析各因素對反應度的影響是正或負?原因為何?(20 分)
申論 2詳述如何估算核反應器起爐提升功率穩態運轉一段時間後,因分裂產物毒物之累積造成的反應度改變。(20 分)
申論 3詳述如何估算核反應器爐心的轉換比(conversion ratio)。(15 分)
申論 4已知圓柱形核反應器爐心組成,詳述如何求最小臨界質量的爐心半徑與高。(20 分)
申論 5快中子與物質作用會經由散射將能量傳遞給物質。100 keV 的快中子與水作用,主要的作用為彈性散射,且彈性散射在質心(center-of-mass)系統可假設為等向性。試估算能量100 keV、強度為1×108 n / cm2 s 的快中子在水中造成的吸收劑量率(單位:戈雷/分鐘(Gy / min))。(15 分)
申論 6目前輕水式反應器爐心均為非均質(heterogeneous)。針對一特定爐心燃料設計(燃料棒尺寸、燃料棒間距、鈾燃料濃縮度等),若簡單地以均質化模型來估算其無限增殖因素(infinite multiplication factor)會高估或低估?試分析其原因。(10 分)參考資料:原子質量表(atomic mass table)N(中子數) Z(質子數)A(質量數)元素 原子量(amu)2 2 4 He 4.0026034 3 7 Li 7.0160045 5 10 B 10.012937中子靜止質量 = 1.008665 amu1amu = 931.5 MeV100 keV 中子與氫/氧的微觀散射截面:σH=13b ,σO=3.5bSS1 Gy =1 J/kg1 MeV =1.602×10-13 J235U 分裂後分裂產物135I 與135Xe 的產率分別為0.0639, 0.00237135T=6.7hr135T=9.2hr135衰變鏈I⎯⎯1/2⎯⎯⎯→Xe⎯⎯1/2⎯⎯⎯→Cs